Plasmabehandlung

Die Plasma-Oberflächenbehandlung ist Bestandteil nahezu aller bei VTD angewandten Technologien. Reinigungsverfahren mit Plasmen bei Niederdruck ermöglichen die mikroskopisch-gründliche, nicht aggressive und mechanisch zerstörungsfreie Entfernung von Partikeln und Absorbaten wie Oxidschichten, organischen Verunreinigungen (Öl, Wachs, Lack) und Mikroorganismen (Sterilisation) auf Oberflächen. Gleichzeitig dienen Sie der Aktivierung der Oberfläche mit dem Ziel einer verbesserten Haftung der im Anschluss aufgebrachten PVD-Schicht.

Zusammengefasst dient die Plasmabehandlung der

  • Verbesserung der PVD-Schichthaftung
  • Entfernung der "Wasserhaut"
  • Aktivierung der Substratoberfläche
  • Modifizierung der Substratoberfläche
  • Reinigung von Substratoberflächen


Im allgemeinen wird nach der Evakuierung auf einen Prozessdruck, der im Bereich von ca. 5 x 10-4 bis 1 x 10-1 mbar liegt, ein Plasma gezündet. Bevorzugt wird ein Glimmentladungsplasma eingesetzt, welches sowohl von einer Gleichstrom- als auch von einer Wechselstromquelle aufrechterhalten werden kann. Als Prozessgase werden häufig Luft, Stickstoff, Argon, Sauerstoff oder deren Gemische eingesetzt.

Die im Plasma gebildeten Ionen und Elektronen wirken nun auf die Substratoberfläche ein. Dabei kommt es an der Oberfläche bzw. den oberflächennahen Bereichen zu Wechselwirkungen zwischen den Teilchen des Plasmas und denen des Substrates. Ergebnis dieser Wechselwirkung können die Entfernung von an der Oberfläche adsorbierter Teilchen (z. B. H2O), die Anregung von Oberflächenatomen, das Aufbrechen von Verbindungen an der Substratoberfläche, die Modifizierung der Substratoberfläche durch chemische Reaktionen oder vieles mehr sein. Durch Wahl der geeigneten Prozessparameter (Art des Plasmas, Druck, Prozessgas, Spannung, Strom) lässt sich einstellen, welcher dieser Prozesse bevorzugt auftritt.