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Prüfung auf Dichtheit mittels Restgasanalyse

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018352D
Original Publication Date: 2002-Jun-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 350K

Publishing Venue

Siemens

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Herbert Preiml: AUTHOR [+3]

Abstract

Eine Methode, dünne Schichten auf ein Substrat abzuscheiden, besteht in der thermischen Verdamp- fung. Dabei wird das Beschichtungsmaterial entwe- der durch Elektronenbeschuss oder Widerstandshei- zung im Hochvakuum (10 -7 bis 10 -5 mbar) verdampft. Wenn dieser Druck verglichen mit der Atmosphäre niedrig erscheint, beeinflusst die Zusammensetzung des Restgases die Eigenschaften der aufwachsenden Schicht erheblich. Da der für die Bedampfung nötige Ausgangsdruck auch bei kleineren Lecks erreicht wird ohne dass die Abpumpzeiten auffallend abwei- chen, stellen gerade Lecks geringen Ausmaßes ein Risiko für die Qualität der Beschichtung dar. Um die Anlagen auf Dichtheit zu überprüfen, werden zwei Verfahren eingesetzt:

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Bauelemente

Prüfung auf Dichtheit mittels Rest-gasanalyse

Idee: Herbert Preiml, A-Villach;

Franz Kump, A-Villach;Stephan Bertel, A-Villach

Eine� Methode,� dünne� Schichten� auf ein Substratabzuscheiden, besteht in der thermischen Verdamp-fung. Dabei wird das Beschichtungsmaterial entwe-der durch Elektronenbeschuss oder Widerstandshei-zung im Hochvakuum (10 -7� bis 10 -5� mbar) verdampft.Wenn dieser Druck verglichen mit der Atmosphäreniedrig erscheint, beeinflusst die Zusammensetzungdes Restgases die Eigenschaften der aufwachsendenSchicht erheblich. Da der für die Bedampfung nötigeAusgangsdruck� auch� bei� kleineren Lecks erreichtwird ohne dass die Abpumpzeiten auffallend abwei-chen, stellen gerade Lecks geringen Ausmaßes einRisiko für die Qualität der Beschichtung dar.

Um die Anlagen auf Dichtheit zu überprüfen, werdenzwei Verfahren eingesetzt:

Ein� üblicher� Lecktest� besteht� in� der� Analyse desRestgases. Beim Lecktest wird die Pumpe von derKammer� abgehängt� und� der Druckanstieg� in� derBedampfungsanlage als Funktion der Zeit gemessen.Der aus dieser Messung resultierende Faktor Druck-anstieg/Zeit multipliziert mit dem Volumen der An-lage ist ein Maß für die Dichtheit. Jeden einzelnenBeschichtungsprozess anhand� dieser� Methode� zukontrollieren, ist aufgrund des großen Zeitaufwandesnicht wirtschaftlich, weshalb man diese Überprüfungnur einmal am Tag praktiziert.

Ein System� zur� Restgasanalyse� ermöglicht� vergli-chen mit der� Leckratenbestimmung� eine� genaueAussage� über� die� qualitative� und quantitative Zu-sammensetzung� des� Gases� in� der Anlage, weshalbLuftlecks mit dieser Methode zuverlässiger entdecktwerden� können.� Da� diese� Messung während desAbpumpprozesses stattfindet, ist für die Restgasana-lyse kein zusätzlicher Zeitaufwand erforderlich,weshalb� jeder� Bedampfungsprozess einzeln über-wacht werden kann.

Bei neueren Bedampfungsanlagen werden Restgas-analysegeräte bereits� eingesetzt,� um� den� Bedamp-fungsprozess� automatisch� zu� steuern, d.h. die Be-schichtung erfolgt erst nach einer Überprüfung derDichtheit. Eine Steuerung dieser Art benötigt aller-dings� spezielle� Schnittstellen,� die� einen Datenaus-tausch zwischen Anlage und Analysesystem ermög-lichen. Bei älteren Anlagen sind diese Möglichkeitennicht vorhanden.

Um trotz der fehlenden Schnittstellen die Bedamp-fung zu steuern und bei einem Leck rechtzeitig ein-greifen zu können, wird die von d...