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
  • Heliumkühlung und 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
Clustersystem mit 2 Prozesskammern und Kassettenhandling
Einzelkammer mit Einzelsubstratschleuse

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

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

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 600 °C)

Sputter-Quellen

Substrate ≤ 150 mm
250 mm Magnetron mit rotierendem magnetischem Feld oder bis zu 4 Magnetrons (Ø 100 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: 100 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

Weitere Magnetron Sputtersysteme

scia Multi 680

zur Multilagenbeschichtung von
großen Substraten bis 680 mm