DD272875A1

DD272875A1 - METHOD FOR PRODUCING A CONCENTRATION PROFILE IN SILVER / ALUMINUM MIXING LAYERS

Info

Publication number: DD272875A1
Application number: DD31640788A
Authority: DD
Inventors: Michael Klaus; Gerhard Haensch; Ulrich Suess; Peter Weissbrodt; Dirk Mademann
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1988-06-02
Publication date: 1989-10-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Konzentrationsprofiles in Silber/Aluminium-Mischschichten. Sie kann zur Herstellung von Schichtbauelementen fuer optische Anwendungen und zur Herstellung von Leitbahnen in der Mikroelektronik und Sensortechnik angewendet werden. Erfindungsgemaess wird ein Silber-Aluminium-Granulatgemisch durch einen Widerstandsheizer vollstaendig verdampft. Dadurch wird auf dem Substrat eine Silber/Aluminium Mischschicht abgeschieden, bei der die Silberkonzentration im Volumen gross und an den Grenzflaechen der Schicht klein ist. Fig. 1The invention relates to a method for producing a concentration profile in silver / aluminum mixed layers. It can be used for the production of layer components for optical applications and for the production of interconnects in microelectronics and sensor technology. According to the invention, a silver-aluminum granule mixture is completely evaporated by a resistance heater. As a result, a silver / aluminum mixed layer is deposited on the substrate, in which the silver concentration is high in volume and small at the boundary surfaces of the layer. Fig. 1

Description

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Title of the invention

Verfahren zur Herstellung eines Konzentrationsprofils in Silber/Aluminium-MischschichtenProcess for the preparation of a concentration profile in silver / aluminum mixed layers

Field of application of the invention

Die Erfindung kann zur Herstellung von Schichtbauelernenten aus Silber/Aluminium-Mischschichten für optische Anwendungen und Kontaktbauelemente genutzt werden. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Herstellung von Leitbahnen in der Mikroelektronik und Sensortechnik.The invention can be used for the production of layer components from silver / aluminum mixed layers for optical applications and contact components. Another area of application is the production of interconnects in microelectronics and sensor technology.

Characteristic of the known state of the art

Silber/Aluminium-Legierungen mit konstanter Schichtkonzentration für Solar-Ref1ektoren sind durch Simultansputtern hergestellt worden. (Thin-Solid-Films 63 (1979) 151). Es ist eine Vielzahl von Verfahren bekannt, mit denen binäre Mischschichten mit einem Konzentrationsprofil hergestellt werden können.Silver / aluminum alloys with constant layer concentration for solar reflectors have been produced by simultaneous sputtering. (Thin-Solid-Films 63 (1979) 151). A variety of methods are known for making binary mixed layers having a concentration profile.

In der DE-PS 219 0^3 wird ein Verfahren zur Herstellung von Mischschichten mittels Elektronenstrahlverdampfung vorgestellt, bei dem das Material mit dem niedrigen Dampfdruck aus einer Quelle verdampft wird und während dieses Verdampfungsprozesses das Material mit dem hohen Dampfdruck portionsweise in die Mitte des Schrnelzsumpfes gebracht und dort flashverdampft wird. Ein Verfahren zur Herstellung von Mischschichten durch Verdampfen aus zwei in einem Vakuumraum arbeitenden Quellen ist in der US-FS k 180 596 beschrieben worden. Allen dienen Verfahren haftet der Nachteil an, daß zu ihrer Realisierung ein relativ hoher apparativer und Verfahrenstechnischer Aufwand nötig ist. Außerm ist die genaue Einhaltung bestimmter Konzentrationsverläufe oft schwierig zu beherrschen.In DE-PS 219 0 ^ 3 a method for the production of mixed layers by electron beam evaporation is presented, in which the material is vaporized with a low vapor pressure from a source and brought during this evaporation process, the material with the high vapor pressure in portions in the middle of the Schrnelzsumpfes and there is flash evaporated. A method for producing mixed layers by evaporation from two sources operating in a vacuum space has been described in US-PS K 180 596. All serve methods has the disadvantage that a relatively high technical and procedural effort is necessary to their realization. On the other hand, the exact adherence to certain concentration courses is often difficult to control.

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Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist die Herstellung von Silber/Aluminium-Mischschichten, die ein definiertes Konzentrationsprofil mit hoher Konzentration von Aluminium an den Grenzflächen aufweisen, bei geringem materiellen und verfahrenstechnischen Aufv/and .The object of the invention is the production of silver / aluminum mixed layers, which have a defined concentration profile with high concentration of aluminum at the interfaces, with low material and procedural Aufv / and.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in üblichen Be- ' dampfungsanlagen spezielle Konzentrationsprofile in Silber/ Aluminium-Mischschichten reproduzierbar herzustellenThe invention has for its object to reproducibly produce special concentration profiles in silver / aluminum mixed layers in conventional evaporation plants

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Konzentrationsprofils in Silber/Aluminiun,-Mischschichten mit erhöhter Aluminiumkonzentration in den Grenzflächen der Mischschicht durch Eedampfung des Substryces aus einem Tiegel dcidurch gelöst, daß in den Tiegel ein Granu-1atgemisch aus Silber und Aluminium in einem Hasseverhältnis zwischen 25 : 1 und 1 : 25 eingebracht wird, daß der Tiegelinhalt durch einen Widerstandsheizer vollständig verdampft wird und daß während des Bedampfungsvorganges eine Substrattemperatur eingehalten v.'ird, die zwischen ο C und 100G liegt According to the invention the object is achieved by a process for producing a concentration profile in silver / Aluminiun, mixed layers with increased aluminum concentration in the boundary surfaces of the mixed layer by evaporation of the substrate from a crucible dcidurch that in the crucible a Granu-1atgemisch of silver and aluminum in a Hasseverhältnis between 25: 1 and 1: 25 is introduced, that the crucible contents is completely evaporated by a resistance heater and that during the sputtering process a substrate temperature v.'ird maintained, which is between ο C and 100G

Besonders gering kann der Aufwand für das Verfahren gehalten werden, wenn für die Temperatur des Substrates Raumtemperatur gewährt wird . Particularly low, the cost of the process can be maintained when the temperature of the substrate room temperature is granted.

Durch dieses Verfahren ist eine Silber/Aluminium-Mischschicht herstellbar, die sich durch eine hohe Silberkonzentration im Schichtvolumen und eine hohe Aluminiumkonzentration an den Grenzflächen der Schicht auszeichnet. Durch die Wahl der Granulatzusainmensetzung kann die Aluminiumkonzentration ein den Grenzflächen der Schicht eingestellt v/erden.By this method, a silver / aluminum mixed layer can be produced, which is characterized by a high silver concentration in the layer volume and a high aluminum concentration at the interfaces of the layer. By choosing the composition of granules, the aluminum concentration can be adjusted to the interfaces of the layer.

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Ausführungsbeispiel Ausführungsbeispie l

Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The inventive method will be explained in more detail with reference to an embodiment.

Dazu zr-igt Fig. 1 den Konzentrationsverlauf über die Schichtaicke.For this purpose, FIG. 1 shows the concentration profile over the layer apex.

Für die Tiegelfüllung eines Wolfraintiegels wurde ein Silber/ Aluminium-Granulatgemisch mit einen Masseverhältnis von 1,1 : 1 zwischen Silber und Aluminium verwendet. Das Silber/ Aluminium-Gemisch wurde mittels Widerstandsheizung aus dem Tiegel vollständig verdampft. Als Substrat wurde Silizium verwendet. Dabei betrug die oubstrattemperatur 25 C (Raumtemperatur) .For the crucible filling of a Wolfraintiegels a silver / aluminum granule mixture was used with a mass ratio of 1.1: 1 between silver and aluminum. The silver / aluminum mixture was completely evaporated by means of resistance heating from the crucible. The substrate used was silicon. At this time, the substrate temperature was 25 C (room temperature).

Im Ergebnis dieses Prozesses entstand auf dem Substrat eine Silber/Aluminium-Mischschicht mit einer Schichtdicke von ca. 200 nm und einer Schichtzusammensetzung entsprechend Fig. 1 .As a result of this process, a silver / aluminum mixed layer having a layer thickness of about 200 nm and a layer composition corresponding to FIG. 1 was formed on the substrate.

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Claims

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1. Process for the preparation of a concentration profile

in silver / aluminum Mischschiohten with increased aluminum concentration in the boundary surfaces of the mixed layer by vapor deposition of the substrate from a crucible, characterized in that in the crucible, a granular mixture of silver and aluminum in a mass ratio between 25: 1 and 1: 25 is introduced the crucible contents are completely vaporized by a resistance heater and that a substrate temperature between 0 ° C and 100 ° C is maintained during the vapor deposition process.

2. The method according to claim 1, characterized in that the substrate has room temperature.

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