Flash-Lamp Annealing: Energiesparender Prozess zur effizienten Wärmebehandlung großflächiger Substrate

FLA Anlage von ROVAK GmbH
Quelle: © ROVAK GmbH
10.03.2020

Zur gezielten Optimierung von Materialeigenschaften dünner Schichten, z.B. ihrer Kristallinität oder Dichte bzw. elektrischer und optischer Eigenschaften, wird in der Dünnschichttechnologie häufig auf Wärmebehandlungen – sog. Temperprozesse – zurückgegriffen. Diese sind aber energie- und zeitintensiv und mit großen Anlagenfootprints verbunden, was ihre Anwendbarkeit für großflächige Substratformate erschwert oder sogar verhindert. Eine Lösung dieser Problematik bietet das Flash Lamp Annealing (Blitzlampentemperung/FLA), ein innovatives Verfahren zur thermischen Vor- und Nachbehandlung mittels Xenon-Blitzlampen, das in einem Zeitbereich von wenigen tausendstel Sekunden stattfindet. 

Flash Lamp Annealing für Prozesskontrolle und Messtechnik

In einer Zusammenarbeit der ROVAK GmbH mit dem Fraunhofer FEP wird diese Technologie nun innerhalb des geförderten Projektes InnoFlash für großflächige Anwendungen untersucht und weiterentwickelt. Es werden elektrische Schaltungskonzepte für den Betrieb von Blitzlampen sowie für die Prozesskontrolle und optimierungsrelevanter Messtechnik untersucht und erprobt. Als Grundlage dient dabei das Know-how der ROVAK GmbH im Bereich der Technologie- und Anlagenentwicklung gepulster Hochleistungsblitzlampen. 

Bearbeitung temperatursensibler Materialien möglich

Dr. Manuela Junghähnel vom Fraunhofer FEP führt aus: „Wir haben den Schwerpunkt auf Inline-FLA gelegt. Durch unsere Untersuchungen sind wir in der Lage, große Flächen im Durchlaufbetrieb mit Behandlungsgeschwindigkeiten bis zu sechs Metern pro Minute und Breiten bis zu 3,2 Metern zu behandeln. Damit werden vorrangig oberflächennahe Bereiche behandelt. Dies erlaubt auch eine Bearbeitung temperatursensibler Materialien, wobei maximale Oberflächentemperaturen von bis zu 2.000 °C erreicht werden können.“ Auf Grund des geringen Footprints des FLA-Setups ist dieser Prozess in nahezu jede Fertigungslinie implementierbar.

Kontakt: Ines Schedwill, Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP
Ines.Schedwill@fep.fraunhofer.de