Anspruchsvolle Waferbeschichtungen

Die scia Magna 200 wird zur präzisen Beschichtung von Wafern mit metallischen und/oder dielektrischen Schichten eingesetzt. Durch variable Sputtermodi und –anordnungen ist eine kundenspezifische Konfiguration möglich. Zudem ist das System sowohl für kleinformatige F&E-Anwendungen als auch in Clusterform für die softwaregesteuerte automatische Massenproduktion einsetzbar.

Eigenschaften und Vorteile

HF-Bias zur Kontrolle von Konformität und mechanischen Spannungen
Ausgezeichnete Homogenität durch drehbaren Substrathalter
Kühlung durch Helium-Rückseitenkontakt und ein elektrostatischer Chuck ermöglichen eine geringe Substrattemperatur
Hohe Abscheideraten beim reaktiven Sputtern mit uni- und bipolaren Impulsen
Veränderung von Schichteigenschaften durch Anpassung des energetischen Substratbeschusses
Co-Sputtern mit konfokaler Magnetron-Anordnung

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Anwendungen

Reaktives Sputtern von Siliziumdioxid in konfokaler Anordnung mit bipolarem gepulsten DC auf einem Ø 150-mm-Si-Wafer. Homogenitätsabweichung <0,8 % (σ/mean), mechanische Spannung -300 MPa, Abscheiderate 7 nm/min. Brechungsindex von 1,48 zeigt eine stöchiometrische und dichte Siliziumdioxid-Abscheidung.

Temperaturkompensationsschichten für TC-SAW-Bauteile (SiO₂)
Piezoelektrische Schichten mit exzellenter und definierter kristalliner Orientierung (AIN)
Optische hoch- und niedrigbrechende Schichten (SiO₂, TiO₂ HfO₂, Nb₂O₅, Ta₂O₅)
Elektrische Isolationsschichten (Si₃N₄, SiO₂, Al₂O₃)
Co-Sputtern von Metallen und Legierungen

Application Note

Temperaturkompensation von Surface-Acoustic-Wave-Wafern (TC-SAW)

Prinzip

Magnetronsputtern in verschiedenen Konfigurationen
- Einzelmagnetron mit rotierendem magnetischen Feld, Ø Magnetron > Ø Substrat oder
- Bis zu 4 Magnetrons in konfokaler Anordnung, Ø Magnetron < Ø Substrat (Substratrotation notwendig) oder
- DRM 400 vom Fraunhofer FEP mit zwei konzentrischen Targets, Ø Magnetron > Ø Substrat

Technologien

Magnetronsputtern / Magnetron Sputtering
Auch Kathodenzerstäubung. Plasmaionenbeschuss auf ein Target, welches direkt auf der Kathode platziert wird, um dünne Schichten auf dem Substrat abzuscheiden.

Technische Daten

Substratgröße (bis zu)	Ø 200 mm
Substrathalter	Wassergekühlt, Heliumrückseitenkühlung, Substratrotation bis zu 20 U/min, optional HF-Bias, elektrostatische Klemmung und Waferheizung (bis zu 750 °C)
Sputter-Quellen	Substrate ≤ 150 mm 250 mm Magnetron mit rotierendem magnetischem Feld oder bis zu 4 Magnetrons (Ø 125 mm) in konfokaler Anordnung Substrate bis zu 200 mm 300 mm Magnetron mit rotierendem magnetischem Feld oder Double-Ring-Magnetron (DRM 400) vom Fraunhofer FEP
Sputter-Modi	Substrate ≤ 150 mm DC im uni- oder bipolaren Pulsmodus (bis zu 10 kW) und/oder HF (bis zu 3 kW, 13.56 MHz) Substrate bis zu 200 mm DC im uni- oder bipolaren Pulsmodus (bis zu 2 x 10 kW) und/oder HF (bis zu 6 kW, 13.56 MHz)
Typische Abscheiderate	SiO₂: 90 nm/min (einzel), 7 nm/min (konfokal), 180 nm/min (DRM 400)
Homogenitätsabweichung	≤ 1,5 %^* (einzel), ≤ 0,8 %^* (konfokal), ≤ 0,5 %^* (DRM 400) ^*(σ/mean)
Basisdruck	< 1 x 10^-6 mbar
Systemabmessungen (L x B x H)	2,70 m x 1,10 m x 1,60 m, als Einzelkammer mit Kassettenhandling (ohne Schaltschrank und Pumpen)
Konfiguration	Einzelkammer mit Einzelsubstratschleuse oder Kassettenhandling, Clustersystem mit bis zu 5 Prozesskammern und Kassettenhandling
Softwareschnittstellen	SECS II / GEM, OPC