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BN-Keramiken für PVD-ALD- und CVD-Systeme

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BN-Keramiken für PVD-ALD- und CVD-Systeme

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Wenn wir über Abscheidungsverfahren sprechen, müssen wir die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), die Atomlagenabscheidung (ALD) und die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) erwähnen, die für die Herstellung von Hochpräzisionsbauteilen für die Halbleiter-, Elektronik-, Luft- und Raumfahrtindustrie von grundlegender Bedeutung sind. Die Vielseitigkeit und die Eigenschaften von Bornitrid (BN)-Keramiken machen sie zu wichtigen Komponenten in PVD-, ALD- und CVD-Systemen. Hier möchte ich über die Rolle von BN-Keramiken in diesen Systemen sprechen.Bornitridkeramiken bestehen aus Bor- und Stickstoffatomen, die in einer Gitterstruktur angeordnet sind. Es gibt sie in hexagonaler Form (HBN), die aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit Graphit die am häufigsten verwendete Form ist, was sie zu einem hervorragenden Schmiermittel und Isolator macht. Kubisches BN hingegen ist für seine Härte bekannt, die an die von Diamant heranreicht.

BN-Keramik in PVD-Anlagen

PVD-Systeme werden für die Abscheidung dünner Schichten durch physikalische Verdampfung von Material verwendet. BN-Keramiken spielen in PVD-Systemen vor allem wegen ihrer geringen Wärmeausdehnung, ihrer chemischen Beständigkeit und ihrer hervorragenden elektrischen Isolierung eine wichtige Rolle.

Geringe thermische Ausdehnung: In PVD-Systemen sind oft hohe Temperaturen erforderlich, um Materialien zu verdampfen. BN-Keramik weist eine hervorragende thermische Stabilität auf, so dass sie diesen hohen Temperaturen bis zu 1800 Grad im Hochvakuum und 2100 Grad in einer Aktivgasumgebung ohne Beeinträchtigung standhalten kann. Diese Eigenschaft ist besonders wertvoll, wenn es darum geht, die Integrität der Beschichtungskammer und anderer Komponenten zu erhalten, die extremen Bedingungen ausgesetzt sind.

Chemische Beständigkeit: Die reaktive Natur bestimmter PVD-Verfahren kann zu chemischen Wechselwirkungen mit Kammerkomponenten führen. BN-Keramik ist hochgradig korrosions- und verschleißbeständig und gewährleistet, dass das Abscheidungssystem über einen längeren Zeitraum hinweg unversehrt und betriebsbereit bleibt.

Elektrische Isolierung: BN-Keramik ist eine hervorragende elektrische Isolierung. Sie kann unerwünschte elektrische Entladungen während des PVD-Prozesses verhindern. Diese Isolierung trägt dazu bei, die Genauigkeit und Konsistenz des Abscheidungsprozesses zu erhalten.

BN-Keramik in ALD-Systemen

ALD ist ein Verfahren zur Abscheidung dünner, gleichmäßiger Schichten, bei dem eine Atomschicht nach der anderen aufgetragen wird. BN-Keramiken tragen mit ihrer geringen Reaktivität und Stabilität erheblich zur Leistung und Zuverlässigkeit von ALD-Systemen bei, verhindern eine Verunreinigung des Films und gewährleisten eine gleichmäßige Abscheidung über komplexe Geometrien.

Die glatte und saubere Oberfläche von BN-Keramik trägt dazu bei, die Verunreinigung durch Partikel und Defekte zu minimieren, was für die Herstellung hochwertiger Schichten in ALD-Verfahren entscheidend ist. Ihre nicht benetzende Beschaffenheit verhindert auch unerwünschte Wechselwirkungen mit den bei der ALD verwendeten Vorläufersubstanzen.BN-Keramiken in CVD-Systemen

Bei der CVD werden durch die chemische Reaktion von gasförmigen Ausgangsstoffen dünne Schichten gebildet. BN-Keramik ist ein wesentlicher Bestandteil von CVD-Systemen, da sie nicht reaktiv und korrosionsbeständig ist, was die Effizienz und Langlebigkeit des Prozesses erhöht.

Bei CVD-Verfahren kommen häufig aggressive Gase zum Einsatz, die Korrosion und Reaktionen verursachen können. BN-Keramik weist eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit gegenüber diesen korrosiven Gasen auf und reagiert nicht mit ihnen, wodurch Systemkomponenten und Verunreinigungen geschützt und ihre Lebensdauer verlängert werden.

Bornitridkeramiken sind sehr wichtig für die Verbesserung der Leistung und Zuverlässigkeit von PVD-, ALD- und CVD-Systemen. Aufgrund ihrer geringen thermischen Ausdehnung, ihrer außergewöhnlichen thermischen Stabilität, ihrer chemischen Beständigkeit und ihrer hervorragenden elektrischen Isolierung sind sie ideal für hochpräzise Abscheidungsprozesse.