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 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

Anwendungen

Ätzen eines Schichtstapels für Spintronic-Sensoren unter Nutzung der SIMS-Spektroskopie, die es ermöglicht Schichtwechselgrenzen zu bestimmen, wodurch Änderungspunkte für Winkel- und Ätzanschläge genau definiert werden können. Links: Schichtstapel, Rechts: SIMS-Materialerkennung.

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

Ionenstrahlätzen (IBE/IBM), Reaktives Ionenstrahlätzen (RIBE), Chemisch-unterstütztes Ionenstrahlätzen (CAIBE)
- Zirkulare Ionenstrahlquelle ätzt mit inerten oder reaktiven Gasen über die volle Substratfläche unter einem definierten Winkel

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