Hochflexibles Sputter-Beschichtungssystem für elektronische Funktionsschichten
Applikation
Wegen seiner guten elektrischen Leitfähigkeit und moderaten Kosten findet Kupfer in der Elektronik breite Anwendung, z. B. in Leiterplatten, Kabeln und Steckern. Allerdings bildet Kupfer an Luft eine Oxidschicht, die die Bond- bzw. Lötfähigkeit sowie die elektrische Leitfähigkeit beeinträchtigt. Dieses Korrosionsproblem tritt zum Beispiel bei Steckern, Bond- und Lötpads sowie Hochfrequenz-Leitern, die nur außen Strom führen, auf. Zum Schutz des Kupfers vor Korrosion wird deshalb oft eine dünne Goldschicht verwendet. Da Kupfer mit der Zeit durch die Goldschicht diffundieren würde, wird zum Teil noch eine Diffusionssperre zwischen Gold und Kupfer eingefügt.
Anforderungen an die Anlage
Die Anlage soll kleine Stecker oder Drähte, die auf einer Fläche von 150 mm Durchmesser auf einem Substrathalter fixiert sind, mit einem Korrosionsschutz beschichten. Für eine gute Schichthaftung muss die Oberfläche mit einem Ionenstrahl vorab gereinigt werden. Die Beschichtung sollte die 3D-Substrate von allen Seite mit möglichst gleicher Dicke beschichten. Da es sich um eine Produktionsanlage handelt, muss die Anlage automatisiert nacheinander mehrere dieser Substrathalter prozessieren, d. h. über ein Magazin verfügen. Eine Erweiterung um weitere Prozesskammern soll in der Zukunft möglich sein.
Lösung der Anforderungen
Die FHR.Star.100-TetraCo ist eine Cluster-Anlage mit einer Beladeschleuse, einer zentralen Transferkammer mit 2 freien Ports zur zukünftigen Erweiterung und einer Prozesskammer. Die Beladeschleuse enthält ein Magazin für bis zu 5 Substrathalter. Der Roboter der Transferkammer transportiert diese Substrathalter in die Prozesskammer. In der Prozesskammer liegt der Substrathalter für eine gleichmäßige Beschichtung auf einer rotierenden Halterung. Im Deckel der Prozesskammer gibt es konfokal angeordnet eine Ionenquelle zur Vorbehandlung sowie drei DC-Sputterquellen zur Beschichtung mit Gold bzw. einer Diffusionssperre. Das Co-Sputtern verschiedener Materialien oder auch die Ausrüstung mit einer HF-Sputterquelle ist möglich.
Die Besonderheiten dieser Beschichtungsanlage sind:
- Kompakte Produktionsanlage mit Magazinschleuse für 150 mm Wafer oder vergleichbare Substrate
- Bis zu 3 verschiedene Targetmaterialien und 1 Ionenquelle zur Vorbehandlung verfügbar
- Rezeptgesteuerte Beschichtung mit Kontrolle über alle Anlagenkomponenten und Prozessdatenlogging
Schlüsseldaten
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Eigenschaften |
Daten |
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Abmessungen Maschine |
3,5 m x 1,6 m x 2,6 m, Gewicht: < 2 t |
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Abmessungen Substrate |
Durchmesser: max. 150 mm |
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Schichtdicken-Inhomogenität |
+/-3 % |
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Endvakuum |
5 x 10-7 mbar |
