Fertigung und Erprobung eines Mikro-Wirbelstromsensors zur Abstandsmessung

Prozessanlagen

Zum Aufbau von Wirbelstromsensoren wird eine Kombination von mehreren Anlagen eingesetzt. Zum Aufbringen metallischer Startschichten werden Sputteranlagen eingesetzt, zum Abtrag von Schichten kommt eine Ionenstrahl- Ätzanlage zum Einsatz.

1. Beschichtungsanlagen

Für die Durchführung des Versuches werden zwei Sputteranlagen (ehem. Fa.

MRC) eingesetzt. Die schematische Darstellung einer Sputteranlage zeigt Bild 5.1.

Die Anlagen sind ausgelegt für die Beschichtung von Wafern mit einem Durchmesser von 4 Zoll (ca. 100 mm), die auf Kupferplatten in die Anlage eingebracht werden. In den Anlagen befinden sich je drei Targets aus unterschiedlichen Materialien, mit denen wahlweise beschichtet werden kann. Hierzu wird das Werkstück auf einem Drehteller unter dem jeweiligen Target positioniert. Die nicht benötigten Targets (bzw. die Heizstation) werden durch drehbare Blenden abgedeckt. Zusätzlich ist eine Heizstation vorhanden.
Für jede Anlage stehen zwei RF-Generatoren zur Verfügung (Leistung maximal

1.250 bzw. 625 W). Die RF-Leistung wird über ein Anpassungsnetzwerk aus Kapazitäten und Induktivitäten an die Anlage abgegeben. Dieses ist nötig, um sicherzustellen, dass ein möglichst großer Teil der erzeugten Leistung als Wirkleistung tatsächlich in den Prozess eingekoppelt und nicht reflektiert wird und damit verloren geht. Die Abstimmung des Netzwerks erfolgt automatisch durch Einstellen der Kapazität zweier Kondensatoren.

Die Vakuumerzeugung erfolgt durch zweistufige Pumpsysteme, bestehend aus einer Vorvakuumpumpe und einer Hochvakuumpumpe. Als Vorvakuumpumpen werden Drehschieberpumpen eingesetzt. Als Hochvakuumpumpe wird in einer Anlage eine Turbomolekularpumpe verwendet, die die Gasteilchen durch einen schnelllaufenden Rotor in Richtung Pumpenausgang befördert. In der anderen Anlage wird eine Kryopumpe verwendet, in der die Gasteilchen bei Temperaturen von etwa 12 K ausgefroren werden. Diese Anlage ist zusätzlich mit einer Schleuse ausgestattet, welche es erlaubt, Werkstücke unter Beibehaltung des Vakuums in den Rezipienten einzubringen.

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