Abscheideverfahren
Mikro- und optoelektronische Bauelemente und Schaltungen bestehen nicht nur aus kristallinen Halbleitern. Eine Vielzahl anderer Materialien ist erforderlich, beispielsweise metallische Kontakte und Leiterbahnen, isolierende Schichten oder dielektrische Spiegel.
Um diese Materialien in geeigneter Weise auf die Wafer aufzubringen, werden unterschiedliche Verfahren angewendet. Die Palette der in unserer Prozesslinie eingesetzten Depositionstechniken reicht vom physikalischen Vakuumverdampfen über Sputterverfahren und die plasmagestützte chemische Abscheidung aus der Dampfphase (PECVD) bis zur nasschemischen Galvanik.
Isolatorabscheidung
Isolatorschichten sind unverzichtbare Bestandteile von Halbleiter-Bauelementen und -Schaltungen. Übliche Herstellungsverfahren sind das RF-Sputtern und die plasmaunterstützte chemische Abscheidung aus der Dampfphase (PECVD). Beide Verfahren finden am FBH Anwendung. Folgende apparative Voraussetzungen sind vorhanden:
Anlage | Prinzip | erzeugte Isolatorschicht |
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Ardenne CS 730 | RF-Sputteranlage | Ta2O5, Al2O3, SiO2, Si3N4 |
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Sentech SI 600 D | PECVD (Parallelplattenreaktor) | SiNx |
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Sentech S 500 D | ICPECVD | SiNx, SiOx, SiOxNy |
Metallisierung
Metallschichten sind als Kontakte, Leiterbahnen und passive Schaltungselemente wie Spulen oder Kondensatoren elementare Bestandteile von Halbleiterbauelementen bzw. -schaltungen. Sie werden durch Elektronenstrahlverdampfen oder Sputtern auf dem Wafer abgeschieden. Dazu stehen im FBH verschiedene Anlagen zur Verfügung:
Anlage | Prinzip | eingesetzte Materialien |
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Leybold 560 HV | Vakuumbedampfungsanlage | Al, Au, Cr, Ge, Ni, Pd, Pt, Ti, V |
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Leybold 560 UHV | UHV-Bedampfungsanlage | Ti, Pt, Au, Ni |
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Balzers PLS 570 | Vakuumbedampfungs- und Sputteranlage | Al, Ge, Pt, Ti, Au, Ni, Mo (gedampft), WSiN, Pt, Ir (gesputtert) |
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Leybold A 700 | Vakuumbedampfungsanlage | Au, Sn, In |
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Ardenne CS 730 | Sputteranlage | WSiN, AuGe, NiCr, Ni |
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Leybold Z 590 | Sputteranlage | TiW, Au, Ir, ITO |
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Pfeiffer Classic | Vakuumbedampfungsanlage | Au, Al, Ir, Mo, Ni, Pd, Pt, Ta, Ti, V, W |
Galvanik
Gold besitzt eine sehr gute elektrische und thermische Leitfähigkeit. Da es chemisch inert ist und nicht korrodiert, wird es besonders für Bauelemente eingesetzt, die bei hohen Frequenzen und Leistungen arbeiten. Vielfach dienen dicke Au-Luftbrücken sowohl der elektrischen Kontaktierung als auch der effizienten Wärmespreizung auf eine größere Chipfläche.
Da der Goldverbrauch bei der galvanischen Abscheidung viel geringer ist als bei Aufdampfverfahren, kommt die Mikrogalvanik besonders für dicke Goldschichten zum Einsatz (1 ... 20 µm).
Anwendungsgebiete:
- Verstärkte Leitbahnen in passiven Strukturen
- Luftbrücken-Technologie
- Verstärkung von Kontaktflächen
- Leitbahnen zur Wärmeableitung
- Justagestrukturen
- Vias (vertikale Durchkontaktierungen)
