Full Surface Etching with scia Mill 300

Ätzen von komplexen Mehrfachschichten auf 300 mm Wafern

Die scia Mill 300 wurde für das Ionenstrahlätzen verschiedener Substratmaterialien mit bis zu 300 mm Durchmesser entwickelt. Verschiedene Endpunktkontrollsysteme gewährleisten eine genaue Prozesskontrolle. Aufgrund der vollen Reaktivgas-Kompatibilität des Systems können auch reaktive Ätzprozesse mit verbesserter Selektivität und Rate realisiert werden. Das flexible Design der scia Mill 300 ermöglicht einen Einsatz der Anlage sowohl in der Großserienproduktion mit Kassettenbeladung als auch in der Kleinserienfertigung mit einer Einzel-Substratschleuse.

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
scia Mill 300

Anwendungen

Reaktives Ionenstrahlätzen von Oberflächenrelief-Gittern in Augmented Reality (AR) Geräten. Links: Ionenstrahlätzen unter verschiedenen Einfallswinkeln. Rechts: Geätztes Quarzgitter als Prinzip und REM Ergebnis

  • 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
     

Application Notes

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 300 mm

Substrathalter

Wassergekühlt, Heliumrückseitenkühlung, Substratrotation 1 bis 20 U/min, kippbar in-situ von 0° bis 170° in 0,1°-Schritten

Ionenstrahlquelle

450 mm zirkulare HF-Quelle (RF450-e)

Neutralisator

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

Typische Abtragraten

Cu: 60 nm/min, Pt: 35 nm/min, W:18 nm/min, SiO2:20 nm/min (inert), SiO2: 40-60 nm/min (reaktiv)

Homogenitätsabweichung

≤ 2 % (σ/mean)

Durchsatz

12 Wafer/h (100 nm SiO2)

Basisdruck

< 5 x 10-7 mbar

Systemabmessungen (L x B x H)

2,70 m x 1,50 m x 2,00 m, für Einzelkammer mit Einzelsubstratschleuse (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

 

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