11. November:
Remembrance Day

… bei uns heisst er Volkstrauertag und findet am zweiten  Novemberwochenende statt – Gedenken an die Gefallenen des I. Weltkriegs, welcher das industrielle Töten auf die Schlachtfelder brachte. Und neue Dimensionen des Grauens eröffnete: Unterseeboote und Kampfflugzeuge. Danach nur eine kurze  Atempause, bis eine noch globalere Auseinandersetzung kam. Diese gebar die „Segnungen“ des Atomzeitalters – aus einer Massenvernichtungswaffe. Nun stehen wir vor einem zweiten kalten Krieg, oder schon wieder mitten darin. Die zukünftige Haltung der USA in diesem Konflikt: Donald Trump kann ich hier nicht einschätzen, Hillary war immer eine Hardlinerin wie Maggie Thatcher. Oh Leute, hättet Ihr doch bloss Bernie Sanders gewählt …

remembrance_day_by_scrano-danr50d
Rot wie das Blut der sinnlos Dahingeopferten: Klatschmohn oder Türkenmohn. Die Blume der Unterweltskönigin Persephone. Er bedeckte einst die Schlachtfelder in Flandern.                      Demeter Mourning ©beast666 2015
dune_passages_by_scrano-dakzkdv
Wo wird der Weg hinführen … ? Passages ©beast666 2008
Treibsand oder Sackgasse …? Dissolution ©beast666 2008
Treibsand oder Sackgasse …? Dissolution ©beast666 2008

Der 11.November ist auch das Fest von St.Martin, der obwohl er Pazifist war – nicht leicht als kaiserlicher Leibgardist im alten Rom – als Schutzpatron der Soldaten gilt.

Ach ja, die Karnevalsaison am Rhein startet ebenfalls heute um 11:11 Uhr … na dann Alaf und Helau!

Steampunk Welten: Kapitän Nemo trifft Captain Kirk

Steampunk – das Wort haben viele schon gehört … vielleicht? Es handelt sich hier um eine komplette Subkultur, die eigentlich zurück auf Werke von utopischen Schriftstellern des frühen 19. Jhd. geht. Dazu kommt ein als magisch empfundenes Element, z.B. Alchemie oder Einflüsse aus der Horror-Literatur. Gemeinsam ist allem die Konstruktion einer Alternate Reality (AU). Dieses wurde schon in anderen Genres versucht, wie in der SciFi, wo meist eine fortschrittsorientierte, positiv aufgeladene Zukunftswelt vorgestellt wurde: Das Star Trek Universe ist so ein Beispiel. In solchen Szenarien war das AU aber eher ein Setting, das neben der Handlung als schmückendes Beiwerk diente. Beim Steampunk übernimmt die Alternativwelt allerdings die Hauptrolle, was den oft extrem detailverliebten Beschreibungen und Umsetzungen geschuldet ist. Steampunk inszeniert auch eher eine Märchenwelt als eine Gesellschaftsutopie

Das Phänomen Steampunk wurde von vielen Autoren bereits aufgegriffen, als das Wort noch gar nicht existierte. Steam=Dampfkraft darf hier nicht zu wörtlich genommen werden, es steht eigentlich für „Retro-Technologie“, so gibt es dann auch Diesel-Punk (1900-1930) oder Tesla-Punk ( fantastische Elektrotechnik). Und – wie sollte es auch anders sein Nazi-Punk, wo mit den angeblichen Wunderwaffen des 3. Reichs herumfantasiert wird, meistens zum Glück in satirischer Form.

steampunk_fairy_by_scrano-dakrysc
Technik-Utopie trifft Gothic – Steampunk Fairy ©scrano 2016

Literatur:

Klassiker: Jules Verne, H.G.Wells, Mary Shelley, E.A.Poe, H.P.Lovecraft, sogar Mark Twain.

Modern: Philip K.Dick, Andre Norton, Frank Herbert, Terry Pratchett, Stephen King, Philip Pullman und viele andere, deren Alternativuniversen nicht nur technophile Utopien darstellen. Alle diese Autoren legen Wert auf elaborierte Darstellungen der „Dinge des täglichen Lebens“, mit den die Protagonisten den Alltag in ihrem exotischen AU meistern. Hervorzuheben ist hier vor allem Philip K. Dick „The Man in The High Castle“ und Philip Pullman’s „His Dark Materials“.

Viele Graphic Novels, selbst Manga spielen mit dem Thema. In der modernen Steampunk-Literatur haben die alten Klassiker manchmal sogar einen Auftritt als Romanfigur – H.G. Wells zum Beispiel. Bei den Wissenschaftlern avancierte besonders der exzentrische Nicola Tesla zum Kult-Heros der Szene. Da hätte ich doch einen Vorschlag: Wie wäre es mit Sir Isaac Newton, Genie, Physiker und Alchemist? Traut sich einer ?

Film und TV:

  • Der Goldene Kompass, nach Philip Pullman’s „His Dark Materials“
  • Dune, obwohl SciFi hat einen gewissen Retro-Charme, was Technologie anbelangt, dazu noch das Element des Schamanismus
  • Sky Captain and the World of Tomorrow (Diesel Punk – Nazi Punk)
  • Time Machine, ich liebe die Version von 1960, aber die Sets in der neuen Verfilmung sind einfach Klasse
  • Wild Wild West, Kinoversion einer TV-Serie aus den 1970igern
  • Legend – eine TV-Serie, die es leider nicht in unser TV geschafft hat – Steampunk, Western Style, lustig und mit MacGyver & Q!
  • Iron Sky – Nazi Punk, völlig überdrehte Satire
  • Liga der ausserordentlichen Gentlemen, nach einer Graphic Novel
  • Warehouse 13, TV-Serie mit jeder Menge Steampunk-Artefakten und einer weiblichen H.G.Wells!
  • Sherlock Holmes – Kinoversion mit Robert Downey, Jude Law
  • Tomb Raider – Erster Teil der Lara Croft Videogame Verfilmung
  • Dr.WHO – the one and only … Geniestreich der BBC
  • Prestige – Meister der Magie, wo Nicola Tesla einen unvergesslichen Auftritt hat

Videospiele sind auch auf Steampunk abonniert: Bei so einem Angebot an AU – wäre auch verwunderlich, wenn nicht.

Kunst:

  • Digital Art als Malerei und Mixed Media gibt es jede Menge im Kunstportal deviantart.
  • Skulpturen, die oft sehr aufwendig gestaltet sind und Retro-Technik simulieren, auch Grossplastiken.
  • Retro-Design für moderne Technik, wie bei Computern.
  • Natürlich Schmuck und Mode, für die Fan-Szene, die sich in dem wohl aufwendigstem Cosplay ergeht, das jenseits des Trekkie-Versums existiert.
  • Neo-Logismen, die wissenschaftliche Begriffe durch mystisch eingefärbte ersetzen: Anabaric für elektrisch, Differenzmaschine für Computer, Marconiphone für Handys oder der Wiedereinführung des Äthers als eine Art Weltraum-Medium.

Wie man sieht, ist Steampunk nicht so sehr die Verherrlichung der Technik, wie in den oft naiven Space Operas – und dem jüngsten Utopia-Kinderfilm von George Clooney (hey – Kaffee in Alukapseln ist eine Umweltsauerei, Du Heuchler) – A World Beyond. Hier werden die alten Techno-Heroen wieder einmal missbräuchlich zitiert.

Gerade indem Steampunk auf Verne, Wells und Shelley zurückgeht – mit Einlassungen von Poe und Lovecraft, ist es durchaus eher techno-skeptisch und wenig future-euphoric. Nicht umsonst stzt es sich zusammen aus Steam (oder einem anderen Schlüsselwort für eine technologische Ära) und Punk (entwertet, Schrott). Dies zeigt schon eine ironisierende Haltung zu der Thematik, dazu kommt noch ein postapokalytischer Touch. Es sollte daher vielleicht heissen: Nemo und Kirk treffen Mad Max …? schliesslich hatten H.G.Wells und Jules Verne*** durchaus düstere Vorstellungen von der Zukunft der Menschheit – da hilft auch kein Art Deco oder Victorian Gothic Schick als Puderzucker.
Jules Verne’s eher kritische und fortschritts-skeptische Anmerkungen in seinen bekannten Romanen wurden von seinem Verleger allesamt zensiert. Erst spät fand man in seinem Nachlass entsprechende Zeugnisse, unter anderem den sehr düsteren Roman: „Paris im 20. Jahrhundert.“

H.G. Wells berühmtes Werk „Time Machine“ ist eigentlich eine sehr böse Satire auf die Klassengesellschaft im viktorianischen England. Sein Gesamtwerk ist sehr politisch, in vieler Hinsicht ähnelt er damit Mark Twain.

Warum also dieser Steampunk-Hype, trotz der morbiden Tendenzen? Wie bereits gesagt, eine Märchenwelt – wie Harry Potter für Kids, eben für Erwachsene. Fin de Siecle Dekadenz hatte schliesslich Stil und Eleganz, daher wirkt dieses ästhetische Konzept zusammen mit Art Deco oder Jugendstil auch in unsere Zeit hinein. Und es gab noch etwas Aufregendes, Romantisches und Sehnsuchtsvolles in der viktorianischen Epoche, trotz aller Schwanengesänge. Ein bisschen Apokalypse ist auch ganz schön – wenn man sie durch eine coole Steampunk-Brille betrachtet!

Also auf zu Abenteuer, Romantik und schräger Wissenschaft, wie es in einem Fan-Magazin heisst.

PVD-Abscheidung: Vorbedingungen

Allgemeine Vorkonditionierung der PVD-Anlage

Doch nun zunächst zu Randbedingungen, die für alle Schichten innerhalb einer Halbleiter-Fertigungsprozessfolge gelten:

Am Allerwichtigsten ist die Abscheidung von möglichst partikelfreien Schichten in einer sauberen Prozesskammer !! Diese Sauberkeit muss über eine möglichst lange Zeit gewährleistet sein und ist ein Haupkriterium für die Uptime (Verfügbarkeit) der Anlage –> Reinigungszyklen.

Öffnen z. B.: Handlingsproblemen, Substratbruch oder Target-tausch bedingt immer Reinigungsmassnahmen:

  • Anlage von Substratbruch befreien und Rezipient mittels Hausvakuum aussaugen.
  • Prozesskammer mit möglichst partikelfreien Tuch, in Isopropanol getränkt, dort  reinigen, wo wir glatte Oberflächen haben.
  • Kammerteile, die mit einer besonderen Haftschicht gegen Abplatzen (z.B. eine besondere grobe Aluminiumschicht, wie von der Firma Cleanpart) ausgerüstet sind, nur vorsichtig absaugen! Ansonsten generieren wir Partikel ! Zur Erinnerung: Diese Haftschicht gleicht mechanische Spannungen zwischen den Kammerteilen und dem zu sputternden Material aus, das auch hierhin abgeschieden werden kann, nicht nur auf das Substrat.
  • Dichtungsringe, O-Ringe auch mit Isopropanol reinigen.

Während des Betriebes kann es von großem Vorteil sein, die Transfer-Kammer, in der Substrate eingeschleust werden, nur langsam zu belüften. Denn 100% partikelfrei klappt in der Praxis nicht, und wenn wir schnell belüften, werden noch verbliebene Partikel aufgewirbelt und landen auf den Substraten.

Targets sind Verbrauchsmaterial und müssen regelmässig gewechselt werden:

Neues Target eingebaut, was nun ?

Target vorbereiten zur Deposition, der sogenannte Reinigungs- und Konditionierungsrun:

Das Targetmaterial, eine bis zu 5mm dicke Scheibe, wird meist mit einem temperaturfesten Indiumlot auf die Halteplatte gelötet. Nach dem Lötvorgang wird der überstehende Targetrand abgeschliffen, so dass die Kupferhalteplatte mit dem Targetmaterial bündig abschliesst. Danach reinigt der Targetlieferant das komplette Target und schweisst es vakkumdicht in Folie ein. In diesem Zustand bleibt das Target beliebig lang verwendbar.

target3kleibn
Eingeschweisstes Target bei Lieferung.

Nach dem mechanischen Einbau des Targets und Verbindung mit seinen Anschlüssen, Wasservor- und Rücklauf sowie elektrischer Kontakte, muss das Targetmaterial erst einmal freigesputtert werden. Die Targetoberfläche ist meist durch, wenn auch sehr dünne Beläge, von Feuchtigkeit und/oder Oxid kontaminiert.

Beim DC-Sputtern erhöht man langsam die Leistung von 20% auf 100% in 10%-Schritten mit einer Zeitvorgabe von jeweils 2 Minuten. Es ist darauf zu achten, dass das Plasma stabil brennt und nicht flackert. Erst wenn es schwankungsfrei brennt, sollte die Leistung erhöht werden.

target2klein
Polierte Oberfläche eines frisch eingebauten Targets

Nach diesem „Freisputtern“ bietet das Target eine saubere Oberfläche ohne Beläge.

Es muss jedoch noch konditioniert werden. Diese Massnahme hat das Ziel, die sich anfangs sehr stark ändernde Abtragsrate in einen gleichmässigen „Abbrand“ überzuführen. Erst dadurch erhält man eine zeitlich homogene Depositionsrate. Ein sehr gutes Indiz für ein konditioniertes Target ist das stabile Strom/Spannungs-Verhältnis, dass während des Sputterns kaum schwankt. Bei unserer Anlage werden ca. 2 Stunden sputtern bei 90% der Leistung benötigt.

U/I-Kurven während der Konditionierung:

target-4-alukond-run-1234

Auf diesen Plots ist zu erkennen, wie die Spannung auf einen stabilen Wert sinkt, während der Strom steigt und dann bei einem nahezu festen Wert verbleibt. Es bildet sich bei dem Vorgang eine Kornstruktur auf der Targetoberfläche aus. Ein neues, unkonditioniertes Target hat dagegen eine fein geschliffene, ja fast polierte Oberfläche.

targetklein
Angesputtertes Target nach Konditionierung: Graben und freigelegte Kornstruktur. Die Körnigkeit der Oberfläche hat auch Einfluss auf die Struktur der abgeschiedenen Schicht.

Durch das Einfahren bildet sich auch der für Magnetrontargets typische Erosionsgraben im Targetmaterial. Während des Targetlebens wird dieser Erosionsgraben immer tiefer, bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Targetmaterial durchbrochen wird und das Indiumlot zum Vorschein kommt. Dies ist jedoch zu vermeiden, da es zu Kontamination führt. Hilfreich dafür ist ein funktionierender Betriebsstundenzähler, der bei einem richtig voreingestellten Limit eine Warnmeldung zum rechtzeitigen Targettausch anzeigt.

gearsa_gl

Damit alles läuft, wie geschmiert: Vorbehandlung von Substraten …