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„Wir arbeiten im Schichtbetrieb!“ – Ein Interview der etwas anderen Art

Für das letzte Firmenbingo des MasterPlus-Programms vom Optonet wurde eine Umfrage zum Thema „Alltag im Beschichtungsverfahren“ durchgeführt. Ziel dabei war es, den Prozess aus der Sicht der kleinsten Mitarbeiter der Firma LAYERTEC GmbH kennenzulernen.

Der Schichtleiter äußerte sich zur Frage der Rollenverteilung im Prozess unmissverständlich: „Ohne uns würde der gesamte Prozess nicht funktionieren. Unsere Aufgabe ist essenziell!“ Als nach dem Betriebsklima gefragt wurde, antwortete er nur: „Hier bei uns geht es ziemlich heiß her. Bei um die 150°C – 400°C kann man schnell ins Schwitzen kommen. Für den reibungsfreien Ablauf jedoch nur eine Mindestenergie von 30-50eV aufgebracht werden. Es herrscht also trotzdem ein sehr entspanntes Arbeitsklima unter den Mitarbeitern.“

Da nun die Neugier geweckt war, wurde sich nach dem konkreten Tätigkeitsfeld des Schichtleiters und seiner Kollegen erkundigt. „Wir bilden gemeinsam das Beschichtungsmaterial, das sogenannte Sputtertarget, das als Kathode eingesetzt wird. Das befindet sich im unteren Teil der Beschichtungskammer. Woraus das besteht? Zum Beispiel aus Aluminium mit Zusätzen von Silicium oder Kupfer. Das ist abhängig von den Wünschen des Auftraggebers. Ich habe andere Kollegen aus den Nachbaranlagen kennengelernt, die bestehen zum Teil sogar aus Gold! Was genau damit bezweckt wird? Mit uns werden Substrate beschichtet, damit wir später einmal bspw. Licht- oder Laserstrahlung reflektieren können.

Wie das genau funktioniert? Ich erkläre es Ihnen. Unser Target wird mit positiv geladenen Ionen (bspw. Argonionen oder andere Edelgase) bombardiert, wodurch einige Kollegen von mir abgetragen werden. Das auftreffende Ion muss die schon erwähnte Mindestenergie aufbringen, damit wir uns bewegen. Es überträgt seinen Impuls auf uns und wir lösen dann weitere Stöße mit anderen Kollegen aus. Wenn ein Teil von uns nach mehreren Kollisionen einen Impuls und genügend Energie hat, verlässt dieser Teil das Target. Die Menge von uns Targetatomen, die abgetragen wird ist abhängig von unserem Zusammenhalt, von der Masse der Ionen, dem Masseverhältnis Atom-Ion und davon, wie weit der Energiebetrag über der aufzubringenden Mindestenergie liegt, aber ich schweife ab.

Unser Ziel ist nun die gegenüberliegende Anode im oberen Teil der Kammer, auf der die zu beschichtenden Substrate liegen. Zwischen Kathode und Anode liegt Wechsel- oder Gleichspannung an. Der Substrathalter rotiert, damit wir uns gleichmäßig auf dem Substrat verteilen und für eine homogene Beschichtung sorgen. Für manchen Kollegen ist das eine Herausforderung, da vielen durch die Rotation schwindlig wird. Durch das vertikal gerichtete elektrische Feld treffen die Ionen senkrecht auf unser Target, während wir, als gesputterte Atome, mit der geringen Energie von rund 1eV das Target in alle Richtungen verlassen dürfen und auf dem Substrat kondensieren. Wir werden dabei von sogenannten Ionenkanonen unterstützt, damit wir auf dem Substrat noch näher zusammenrücken, uns verdichten. Durch die schon genannte Temperatur haften wir besser am Substrat und die Absorption ist geringer.

Für viele von uns bedeutet das Abenteuer und Freiheit, denn ab jetzt ist die Möglichkeit, in einem optischen Aufbau eingesetzt zu werden, zum Greifen nah. Dann haben es meine Kollegen geschafft. Ich kontrolliere, ob der Sputterprozess reibungslos verläuft aber wer weiß, vielleicht habe ich auch bald die Gelegenheit dazu, Teil einer Beschichtung zu sein. Es ist auf jeden Fall eine sehr interessante Tätigkeit.“

Der Schichtleiter gab am Ende des Interviews höflich zu verstehen, dass er nun weiterarbeiten müsse, da bald seine Schicht beginne und verabschiedete sich. Zum besseren Verständnis hinterließ er eine Übersicht zum Sputterprozess (siehe Bild unten).

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