MEMS & Batterien
ALD-Beschichtungssystem auf 300-mm-Wafern für miniaturisierte komplexe Systeme
APPLIKATION
Gute Entscheidungen basieren auf vielen Daten. Energieautarke Sensor-Netzwerke mit Auswertelogik und Drahtloskommunikation zu einem geringen Preis können Entscheidungen an vielen Stellen verbessern. Sie können Rauch und giftige Gase in Räumen lokalisieren, den Nährstoffbedarf auf Feldern messen und Überdüngung vermeiden, die Wasserqualität in Hinblick auf Umweltgifte oder Keime überwachen, medizinische Untersuchungen durchführen oder Medikamente dosiert im Körperinneren abgeben. Dies ist nur eine Auswahl der Anwendungsmöglichkeiten.
ANFORDERUNGEN AN DIE ANLAGE
Mit der Anlage sollen hochintegrierte Bauelemente entwickelt werden, die Sensorik, Aktorik, Datenverarbeitung, Energiespeicher und Drahtloskommunikation auf kleinstem Raum kombinieren. Für eine hohe Integrationsdichte ist Atomlagenabscheidung (ALD) ideal, denn mit ihr lassen sich auf mikroskopischer Ebene nicht nur 2D- sondern auch 3D-Strukturen wie Gräben oder aufrecht stehende Zylinder gleichmäßig von allen Seiten beschichten. Die Anlage dient der Entwicklung und Musterherstellung auf industriellem Niveau und soll deshalb Lose von 300 mm Wafern über ein standardisiertes FOUB-Interface annehmen und beschichten können. Gleichzeitig muss sie als Entwicklungsanlage auch in CMOS-Prozessen unerwünschte Materialien wie Lithium, Gold oder Kupfer verarbeiten, verschiedenste ALD-Prozesse anbieten (Plasma-ALD sowie thermisches ALD in Crossflow- und Showerhead-Reaktor) und vom Nutzer bzw. Hersteller nachträglich für neue Forschungsvorhaben modifiziert werden können. Schließlich muss die Anlage komplexe Rezepte automatisiert absolvieren können, alle Prozessdaten kontinuierlich aufzeichnen und verschiedene Nutzerlevel ermöglichen.
LÖSUNG DER ANFORDERUNGEN
Die FHR.Star.300-ALD ist eine Clusteranlage für 300 mm Wafer. Über ein FOUB-Interface werden die Wafer aus einer standardisierten Wafer-Kassette entnommen und in die Vakuumschleuse befördert. Die zentrale Kammer der Vakuumanlage ist mit einem Roboter ausgestattet, der die Wafer aus der Schleuse holt und in eine der beiden Prozesskammern transportiert: eine Plasma-ALD Kammer und eine Kammer für thermisches ALD. Die thermische ALD-Kammer kann wahlweise mit einem Showerhead- oder einem Crossflow-Reaktor belegt werden. Die Gas- und Präkursorkabinette der Kammern bieten Platz für eine Vielzahl an Gasen und Präkursoren. Wie üblich bei FHR-Anlagen verfügt diese Anlage über eine umfassende Automatisierung mit Zugriff auf alle Komponenten und eine komfortable Rezeptsteuerung.
DIE BESONDERHEITEN DER FHR.Star.300-ALD
- Prozessierung auf großtechnisch üblichen 300 mm Wafern
- Erlaubt Plasma-ALD und thermisches ALD (zwei Reaktortypen)
- Flexibilität einer F&E-Anlage
- Aufstellung im Reinraum
- Rezeptgesteuerte Beschichtung mit Kontrolle über alle Anlagenkomponenten und Prozessdatenlogging
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