Kombinations-Beschichtungssystem mit PECVD-, ALD- und FLA-Technologie zur Schichtentwicklung
Applikation
CVD-Prozesse, z. B. zur Abscheidung von Siliziumnitrid oder polykristallinem Silizium, sind in der Halbleiterindustrie durchaus üblich, erfordern aber Temperaturen von weit über 400 °C. Für flexible Elektronik auf Plastik, für temperaturempfindliche Bauteile auf Glas oder mechanische Schutzschichten auf Spiegeln benötigt man aber ebenfalls möglichst dichte Schichten - zum Teil von hoher Reinheit und mit definierter Kristallstruktur. Die nötige Reaktionsenergie liefern statt der Temperatur deshalb ein Plasma (PECVD), hochreaktive Chemikalien (ALD) oder intensive Lichtblitze (Flash Lamp Annealing – FLA), die nur die Oberfläche erhitzen.
Anforderungen an die Anlage
Mit der Anlage sollen neue Verfahren zur Schichtabscheidung erforscht und entwickelt werden. Die Anlage soll ohne Vakuumunterbrechung PECVD, ALD und FLA auf 100 mm großen Wafern ermöglichen. Die Nachrüstung eines weiteren Verfahrens – z. B. Sputtern – muss ebenfalls möglich sein. Die Stellfläche im Reinraum ist vorgegeben – und sehr klein. Schließlich muss die Anlage komplexe Rezepte automatisiert absolvieren können, alle Prozessdaten kontinuierlich aufzeichnen und verschiedene Nutzerlevel ermöglichen.
Lösung der Anforderungen
Die FHR.Star.100-ALD/PECVD/FLA (frühere Cluster DS 100 x 4) besteht aus einer kleinen Einzelsubstratschleuse mit eingebautem Roboterarm zur Beladung der benachbarten Prozesskammer unter Vakuum. In der Prozesskammer liegt das Substrat auf drehbaren Arm, der es unter eine der vier Prozessstationen bewegt und dort anhebt. Damit wird die Prozessstation vom Rest der Prozesskammer isoliert und deren gleichzeitige Beschichtung unterbunden. Präkursor- und Gasversorgung befinden sich oberhalb der Anlage. Die zur Anlage gehörenden Schaltschränke, z. B. die Kondensatorbänke für die Blitzlampen, befinden sich im Keller. Wie üblich bei FHR-Anlagen verfügt diese Anlage über eine umfassende Automatisierung mit Zugriff auf alle Komponenten und eine komfortable Rezeptsteuerung.
Die Besonderheiten dieser Beschichtungsanlage sind:
- Unterstützt ALD, PECVD und FLA ohne Vakuumunterbrechung
- Minimaler Stellplatz von nur 1,8 m x 1,1 m
- Aufstellung im Reinraum
- Rezeptgesteuerte Beschichtung mit Kontrolle über alle Anlagenkomponenten und Prozessdatenlogging