Excimerlaser ermöglicht gepulste Laserabscheidung von Dünnschichten für Pilot- und Großserienproduktionen

Die Herausforderung

Techniken zur gepulsten Laserabscheidung dünner Schichten werden in einer Vielzahl von Märkten in Bereichen wie MEMS, Halbleiterfertigung, Photovoltaik, OLED-Bildschirme und RF-Filter für 5G-Kommunikation eingesetzt. Neue komplexe Materialsysteme mit zunehmend kritischen Materialeigenschaften erfordern eine ständige Erweiterung und Qualitätsverbesserung von Technologien zur gepulsten Laserabscheidung dünner Schichten. So soll ein breiteres Spektrum von Verfahren zur Bearbeitung dieser Schichten unterstützen und gleichzeitig Flexibilität bei der Prozessoptimierung ermöglicht werden. Solmates, ein auf die gepulste Laserabscheidung (PLD) spezialisiertes Unternehmen mit Sitz in Enschede, Niederlande, hat sich zum Ziel gesetzt, robuste und benutzerfreundliche Anlagen für die wachsende Dünnschichtindustrie zu entwickeln.

Die Lösung

Das Team bei Solmates wendet ein Verfahren für die gepulste Laserabscheidung an – eine Methode der physikalischen Gasphasenabscheidung – die auf Excimer-Laserlicht basiert, um Materialien mit komplexer Stöchiometrie auf leitenden und nicht-leitenden Substraten abzuscheiden. Ihre Systeme bieten die volle Kontrolle über die Abscheidungsparameter, was eine Manipulation der endgültigen Dünnschichteigenschaften wie Zusammensetzung, Kristallinität, Dichte, Porosität und Filmspannung ermöglicht. Auf diese Weise können Hersteller von Dünnschichten elektrische und optische Eigenschaften erreichen, die mit anderen Abscheidungstechnologien nicht möglich sind, und sogar neue Materialsysteme und Anwendungsbereiche erschließen. Die LEAP-Excimerlaser Serie von Coherent wurde von Solmates aufgrund ihrer Kombination aus hoher Energie (bis zu 1 Joule pro Puls) und skalierbarer Leistung (80 bis 300 W) ausgewählt. Diese bestimmt den Durchsatz bei der gepulsten Laserabscheidung. Darüber hinaus haben sich LEAP-Laser in der industriellen Anwendung als durchgehend zuverlässig bewährt. Sie minimieren die Kosten pro Wafer in anspruchsvollen Produktionsumgebungen mit hohen Stückzahlen.

Das Ergebnis

Heute können die PLD-Plattformen von Solmates in jeden Standard-Cluster-Rahmen integriert werden, um sowohl die Produktion im Pilotmaßstab als auch in großen Stückzahlen zu unterstützen. Das Aufkommen hochwertiger Verfahren zur gepulsten Laserabscheidung auf Industriewafern mit einer Größe von bis zu 300 mm ermöglicht es industriellen Kunden, ihre Möglichkeiten zur Dünnschichtabscheidung zu erweitern und etwa 30 neue Materialien und Materialsysteme in ihr Abscheidungsportfolio aufzunehmen.

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