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Projektbeispiel

Mikro­elek­tronik der Zukunft

Hochfle­xibles Sputter-Beschich­tungs­system für elektro­nische Funkti­ons­schichten

APPLIKATION

Seit der Einführung von Personal Computern und dem Internet ist die Mikroelektronik in unserem Alltag präsent. Wir erleben seither einen rasanten technologischen Fortschritt in der Computertechnik und damit einen Wandel unserer Lebensverhältnisse. Selbstfahrende Autos, künstliche Intelligenz, Quantencomputer und das Internet der Dinge stehen kurz vor dem Durchbruch. All diese Zukunftsthemen benötigen neben Softwareentwicklung auch Fortschritte in der Hardware und somit Anlagen für deren Herstellung.

ANFORDERUNGEN AN DIE ANLAGE

Die Anlage dient der For­schung und Ent­wick­lung in der Mikro­elek­tro­nik und muss des­halb für alle heu­ti­gen und zukünf­ti­gen Anfor­de­run­gen gewapp­net sein. Ent­spre­chend muss die Anlage prak­tisch alles kön­nen, was man in Sput­ter­an­la­gen kom­bi­nie­ren kann: Eig­nung für Wafer bis zu 200 mm Durch­mes­ser, kurze Zeit zwi­schen Sub­stratein­le­gen und Pro­zess­start, Akti­vie­rung bzw. Ätzen der Ober­flä­che durch Ionen­be­schuss, Hei­zen des Sub­strats bis 600 °C, DC- und HF-Bias des Sub­strats, bis zu fünf Sput­ter­quel­len und damit ver­schie­dene Tar­get­ma­te­ria­lien, die ein­zeln oder gleich­zei­tig per Co-Sput­tern sowohl in DC als auch HF und sowohl direkt als auch reak­tiv ges­put­tert wer­den kön­nen. Der Win­kel des Tar­gets und der Tar­get-Sub­strat­ab­stand sol­len zudem ein­stell­bar sein und natür­lich darf die Anlage für ihre Auf­stel­lung im Rein­raum nur mini­mal Platz in Anspruch neh­men. Schließ­lich muss die Anlage kom­plexe Rezepte auto­ma­ti­siert absol­vie­ren kön­nen, alle Pro­zess­da­ten kon­ti­nu­ier­lich auf­zeich­nen und ver­schie­dene Nut­z­er­le­vel ermög­li­chen. 

LÖSUNG DER ANFORDERUNGEN

Die FHR.Star.100-Pen­taCo besteht aus einer klei­nen Ein­zel­sub­strat­schleuse mit ein­ge­bau­tem Robo­ter­arm zur Bela­dung der benach­bar­ten Pro­zess­kam­mer unter Vakuum. In der Pro­zess­kam­mer liegt das Sub­strat auf einem Dreh­tel­ler mit ein­ge­bau­tem Strah­lungs­hei­zer und zuschalt­ba­rem HF- und DC-Bias. Im Kam­mer­de­ckel sind fünf Posi­tio­nen für Sput­ter­quel­len ange­ord­net, so dass in der Anlage ohne War­tungs­ar­bei­ten eine ent­spre­chend große Anzahl an Tar­get­ma­te­ria­lien ver­füg­bar ist. Für War­tungs­zwe­cke wird der Pro­zess­kam­mer­de­ckel pneu­ma­tisch geöff­net. Wie bei FHR-Anla­gen üblich, ver­fügt auch diese Anlage über eine umfas­sende Auto­ma­ti­sie­rung mit Zugriff auf alle Kom­po­nen­ten und über eine kom­for­ta­ble Rezept­steue­rung.

DIE BESONDERHEITEN DER FHR.Star.100-Pen­taCo

  1. Substratheizung bis 600 °C 
  2. Substratbias (HF und DC)
  3. Bis zu 5 verschiedene Targetmaterialien gleichzeitig verfügbar
  4. Minimaler Footprint
  5. Rezeptgesteuerte Beschichtung mit Kontrolle über alle Anlagenkomponenten und Prozessdatenlogging 
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