View - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

114 Kapitel 5: Ergebnisse
schieden wurde. Vor allem an den Rändern der Passivierung kam es zur Abscheidung von
Kupfer auf den Elektroden. Aufgrund dieser Isolierungsprobleme und zusätzlicher Schwierigkeiten
bei der Herstellung reproduzierbarer Schichtdicken wurden diese Passivierungen
nicht für die Prozessierung von Nano-MEAs verwendet.
6) ONO-Schicht, prozessiert am Forschungszentrum caesar, Bonn
Am Forschungszentrum caesar wurde auf planare Gold-MEAs, die zuvor in Jülich prozessiert
wurden, in einer PECVD-Anlage von STS eine 800 nm dicke ONO-Schicht deponiert
mit der Abfolge 300 nm / 200 nm / 300 nm. Bereits bei ersten Tests zeigte sich, dass diese
ONO-Stapel nicht gut auf den MEA-Chips hafteten, da sie direkt abplatzten. Dieser
Effekt war vor allem im Bereich der Leiterbahnen zu beobachten (s. Abb. 5.39). Zur Verbesserung
der Adhäsion dieser Passivierung waren zuvor sogar wenige Nanometer Chrom
bzw. Titan auf den Gold-Leiterbahnen abgeschieden worden. Jedoch konnte auch hierdurch
die ONO-Adhäsion nicht verbessert werden. Zusammen mit den Projektpartnern
am Forschungszentrum caesar wurden mögliche Problemquellen im Prozess diskutiert.
Daraufhin wurde in einem zweiten Versuch der komplette Prozess zur MEA-Herstellung
im Reinraum des Forschungszentrums caesar durchgeführt.
Abbildung 5.39: Mangelnde Haftung der ONO-Schicht von caesar auf Jülicher MEAs
7) Komplette MEA-Prozessierung einschließlich ONO-Schicht am Forschungszentrum
caesar, Bonn
In einem zweiten Versuch bei caesar wurde der komplette Prozess zur MEA-Herstellung
im dortigen Reinraum durchgeführt. Dabei fanden ausschließlich Trockenätzschritte Verwendung.
Positive Ergebnisse zur Haftung verschiedener Passivierungsschichten auf Metallen
nach Trockenätzprozessen lagen bei caesar bereits vor. Die einzelnen Schritte zur
MEA-Herstellung sind in Kapitel 4.4 beschrieben. Als Passivierung wurde wieder eine
ONO-Schicht mit der Abfolge 300 nm / 200 nm / 300 nm verwendet. Zum Schluss wurden