Die Sputterdeposition ist ein Verfahren, das in der Halbleiterherstellung zur Abscheidung dünner Schichten auf einem Substrat, z. B. einem Siliziumwafer, verwendet wird.
Es handelt sich dabei um eine Art der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD), bei der das Material aus einer Zielquelle ausgestoßen und auf das Substrat aufgebracht wird.
10 wichtige Punkte, die Sie über die Sputterabscheidung wissen sollten
1. Magnetron-System
Bei der Sputterdeposition wird in der Regel ein Diodenplasmasystem, ein so genanntes Magnetron, verwendet.
Das System besteht aus einer Kathode, die das Zielmaterial darstellt, und einer Anode, die das Substrat ist.
2. Ionenbombardement
Die Kathode wird mit Ionen beschossen, wodurch Atome aus dem Target herausgeschleudert oder gesputtert werden.
3. Bereich mit reduziertem Druck
Die gesputterten Atome durchlaufen einen Bereich mit reduziertem Druck und kondensieren auf dem Substrat, wo sie einen dünnen Film bilden.
4. Gleichmäßige Schichtdicke
Einer der Vorteile der Sputterdeposition ist, dass sie die Abscheidung dünner Schichten mit gleichmäßiger Dicke auf großen Wafern ermöglicht.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass sie von großformatigen Targets aus abgeschieden werden können.
5. Kontrolle der Schichtdicke
Die Schichtdicke kann durch Anpassung der Abscheidungszeit und Festlegung der Betriebsparameter leicht kontrolliert werden.
6. Kontrolle der Legierungszusammensetzung
Die Sputterabscheidung ermöglicht auch die Kontrolle über die Legierungszusammensetzung, die Stufenbedeckung und die Kornstruktur der Dünnschicht.
7. Sputter-Reinigung
Vor der Abscheidung kann das Substrat im Vakuum durch Sputtern gereinigt werden, was zu einer hohen Schichtqualität beiträgt.
8. Vermeidung von Geräteschäden
Darüber hinaus verhindert das Sputtern eine Beschädigung der Bauteile durch Röntgenstrahlen, die bei der Elektronenstrahlverdampfung entstehen.
9. Prozess-Schritte
Der Prozess des Sputterns umfasst mehrere Schritte. Zunächst werden Ionen erzeugt und auf das Zielmaterial gerichtet. Diese Ionen sputtern Atome aus dem Target.
Die gesputterten Atome wandern dann durch einen Bereich mit reduziertem Druck zum Substrat.
Schließlich kondensieren die gesputterten Atome auf dem Substrat und bilden einen dünnen Film.
10. Vielseitigkeit und Verlässlichkeit
Die Sputterdeposition ist eine weit verbreitete und bewährte Technologie in der Halbleiterherstellung.
Mit ihr können dünne Schichten aus einer Vielzahl von Materialien auf Substrate unterschiedlicher Form und Größe abgeschieden werden.
Der Prozess ist wiederholbar und kann für Produktionsserien mit mittleren bis großen Substratflächen skaliert werden.
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