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.

Ionenstrahl-Sputteranlage
Ionenstrahl-Sputteranlage

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

Ardenne
CS 730
RF-Sputteranlage Ta2O5, Al2O3, SiO2, Si3N4
Sentech
SI 600 D
PECVD (Parallelplattenreaktor) SiNx
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

Leybold
560 HV
Vakuumbedampfungsanlage Al, Au, Cr, Ge, Ni, Pd, Pt, Ti, V
Leybold
560 UHV
UHV-Bedampfungsanlage Ti, Pt, Au, Ni
Balzers
PLS 570
Vakuumbedampfungs- und Sputteranlage Al, Ge, Mo, Pt, Ti, Au, Ni, Mo (gedampft), WSiN, Pt, Ir (gesputtert)
Leybold
A 700
Vakuumbedampfungsanlage Au, Sn, In
Ardenne
CS 730
Sputteranlage WSiN, AuGe, NiCr, Ni
Leybold
Z 590
Sputteranlage TiW, Au, ITO
Pfeiffer
Classic
Vakuumbedampfungsanlage Au, Al, Ir, Mo, Ni, Pt, Ta, Ti, V

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)