Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme
Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme

Schichtabscheidung

Die Schichtabscheidungsverfahren können am Fraunhofer ENAS zwischen Dünn- und Dickschichttechniken unterschieden werden. Bei der Dünnschichttechnik werden Schichten mit Schichtdicken im Nanometerbereich (1 nm = 10-9 m) bzw. im unteren Mikrometerbereich (1 µm = 10-6 m) auf verschiedenste Substrate abgeschieden. Bei der Dickschichttechnik wird traditionell über Drucktechniken Schichten mit Dicken zwischen 10 µm und 25 µm auf die Substrate aufgebracht. Für beide Techniken stehen unterschiedliche Technologien und Standardequipment zur Verfügung.

Dünnschichttechnik

Als Dünnschichttechniken werden Schichtmaterialien aus Metall oder Isolationswerkstoffen mit (elektro-) chemischen oder physikalischen Verfahren auf verschiedene Substrate, wie beispielsweise Silizium, Glas oder Keramik, aufgebracht. Mit Hilfe der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD – Physical Vapour Deposition, hier Magnetron Sputtern) können Materialien wie Aluminium, Kupfer, metallische Gläser, Palladium, Silizium, Titan oder Zirkonium auf Substraten abgeschieden. Mittels der (elektro-) chemischen Abscheidung (ECD – Electro Chemical Deposition) werden aus wässrigen metallische Schichten (Ni, Pd, Sn, SnAg) strukturiert bzw. unstrukturiert abgeschieden.

Abscheidbare Materialien

  • PVD
  • Al, Cu, Ti, Pd, PdCuSi, Si, Zr
  • ECD
  • Ni, Pd, Sn, SnAg

Substrate

  • Wafer (z.B. Silizium, Glas)
  • Rechtecksubstrate (z.B. Keramik)
  • Leiterplatten (z.B. PCB)
  • Sondersubstrate (z.B. Stahlplatten)

Dickschichttechnik

Bei der Dickschichttechnik werden mittels Drucktechniken metallische Schichten aber auch Isolationsschichten auf Substrate (z.B. Silizium, Glas, Keramik oder Polymerfolien) aufgebracht. So können metallische Schichten (Kupfer, Silber, Gold, Weichlote) mittels Siebdruck (engl. Screen Printing) und Aerosol Jet Technologie präzise auf Substrate mit unterschiedlichen geometrischen Abmessungen abgeschieden werden. Isolationsschichten (Photolacke, Glas-Fritte Paste, Dielektrika) können dabei mittels Aerosol Jet Technologie, Siebdruck und Spin-on- bzw. Sprühbelackung abgeschieden weren.

Abscheidbare Materialien

  • Siebdruck
  • Metalle (Cu, Sn, SnAg, SnAgCu)
  • Glas-Fritte-Paste
  • Aerosol Jet
  • Ag, Au, Cu, Pt
  • Dielektrika
  • Belackung
  • Positiv- und Negativlacke

Substrate

  • Wafer (z.B. Silizium, Glas)
  • Rechtecksubstrate (z.B. Keramik)
  • Leiterplatten (z.B. PCB)
  • Sondersubstrate (z.B. Stahlplatten)