Vollflächiges Ätzen auf 200 mm Wafern

Die scia Mill 200 wird für die Strukturierung von komplexen Multilagen auf verschiedensten Materialien eingesetzt. Für eine exakte Prozesskontrolle können verschiedene Systeme zur Endpunktkontrolle integriert werden. Durch die Kompatibilität mit Reaktivgasen ermöglicht das System Ätzprozesse (Ion Beam Milling / Ion Beam Etching) mit erhöhter Selektivität und Rate. Dank des flexiblen Designs der scia Mill 200 können Systeme mit Einzelsubstratschleuse oder massenproduktionstaugliche Clustersysteme mit bis zu drei Prozesskammern und zwei Kassettenschleusen realisiert werden.

Eigenschaften und Vorteile

  • Einstellbarer Einfallswinkel beim Ätzen durch kippbaren und drehbaren Substrathalter
  • Ausgezeichnete Homogenität ohne Shaper
  • Erhöhte Selektivität und Rate durch reaktive Gase
  • Prozesskontrolle mit exakter SIMS-basierter oder optischer Endpunktdetektion
  • Bearbeitung von Wafern mit Fotolack aufgrund der guten Substratkühlung möglich
  • Voll automatisiertes Kassettenhandling in verschiedenen Clusterlayouts inklusive SECS/GEM-Kommunikation
Clustersystem mit 3 Prozesskammern und Kassettenhandling
Clustersystem mit 2 Prozesskammern und Kassettenhandling
Einzelkammer mit Einzelsubstratschleuse
Einzelkammer mit Kassettenhandling

Anwendungen

  • Strukturierung von Magnetspeichern (MRAM) und Sensoren (IR, GMR, TMR)
  • Ätzen von Metallen in der Produktion von MEMS (Au, Ru, Ta, …)
  • Ätzen von Multilagen verschiedener Metalle und dielektrischer Materialien
  • RIBE und CAIBE von Verbindungshalbleitern (GaAs, GaN, InP, …)
  • Produktion von 3D-optoelektronischen Mikrostrukturen
  • Ionenstrahlglätten zur Reduzierung von Mikrorauheit
  • Musterübertragung für optische Gitter

Prinzip

  • Zirkulare Ionenstrahlquelle ätzt mit inerten oder reaktiven Gasen über die volle Substratfläche unter einem definierten Winkel
     

Technologien

Ionenstrahlätzen (IBE/IBM)
Ein gebündelter Strahl aus Inertgas-Ionen wird auf ein Substrat gerichtet. Durch den Ionenbeschuss wird das Substrat strukturiert oder Material abgetragen.

Reaktives Ionenstrahlätzen (RIBE)
Reaktives Ätzen des Substrats durch die Einleitung von Reaktivgasen in die Ionenstrahlquelle.

Chemisch-unterstütztes Ionenstrahlätzen (CAIBE)
Reaktivgase werden unabhängig vom Ionenstrahl nahe des Substrats eingebracht.

Technische Daten

Substratgröße (bis zu)

Ø 200 mm

Substrathalter

Wassergekühlt, Heliumrückseitenkühlung, Substratrotation 5 bis 20 U/min, kippbar in-situ von 0° bis 175° in 0,1°-Schritten

Ionenstrahlquelle

350 mm zirkulare HF-Quelle (RF350-e)

Neutralisator

HF-Plasma-Brücken-Neutralisator (N‑RF)

Typische Abtragraten

Cu: 44 nm/min, Pt: 35 nm/min, W:17 nm/min, SiO2:20 nm/min

Homogenitätsabweichung

≤ 1 % (σ/mean)

Durchsatz

12 Wafer/h (100 nm SiO2 auf 200 mm Wafer)

Basisdruck

< 5 x 10-7 mbar

Systemabmessungen (L x B x H)

3,20 m x 2,50 m x 2,50 m, für 3 Kammern und Kassettenhandling (ohne Schaltschrank und Pumpen)

Konfiguration

Einzelkammer, optionale Einzelsubstratschleuse oder Kassettenhandling, Clustersystem mit bis zu 3 Prozesskammern und Kassettenhandling, optionale OES- oder SIMS-basierte Endpunktkontrolle

Softwareschnittstellen

SECS II / GEM, OPC

 

Weitere Systeme zum Ionenstrahlätzen

scia Mill 150

zum vollflächigen Ätzen von
Substraten bis zu 150 mm

scia Trim 200

zur präzisen Oberflächenkorrektur
von Wafern bis zu 200 mm

scia Finish 1500

zur Polierfehlerkorrektur von
Substraten bis zu 1500 mm