Gasverteilerring zur Chip Beschichtung

Gasverteilerring Chip Systems

Mehr Präzision, weniger Energie – ein keramischer Ring revolutioniert die Wafer-Beschichtung
Was als Idee begann, wurde zur technologischen Innovation: Gemeinsam mit Plasway Technologies entwickelte Alumina Systems einen keramischen Gasverteilerring, der nicht nur korrosionsfrei arbeitet, sondern auch Prozesse schneller, gleichmäßiger und energieeffizienter macht.

Vom Shower Head zur Hochleistungs-Keramik: Ein neuer Standard in der Halbleitertechnik
Eine Partnerschaft mit Wirkung: Wie aus einer Vision ein preisgekröntes Bauteil wurde. Im Jahr 2016 trat Stephan Wege, Geschäftsführer der Firma Plasway Technologies GmbH, mit einer klaren Idee an Alumina Systems heran: Ein neues, langlebiges und multifunktionales Bauteil für die neuste Generation von ALD-Anlagen (Atomic-Layer-Deposition) für die Halbleiterindustrie sollte entwickelt werden. Die herkömmlichen Anlagen mit metallischen „Shower Heads“ sind nicht nur korrosionsanfällig, sondern man kann hiermit in der Anlage nur Beschichten und nicht Ätzen. Zudem erfolgt die Beschichtung bei deutlich höheren Temperaturen und im direkten Vergleich langsamer und ungleichmäßiger mit höherem Prozessgas- und Energiebedarf.

In enger Entwicklungszusammenarbeit entstand ein vollständig neu konzipierter Gasverteilerring aus Aluminiumoxid-Keramik – ein Durchbruch für die Branche.

Hightech aus Keramik: präzise, robust und modular erweiterbar
Der erste Prototyp wurde 2017 gefertigt: ein 380 mm großer Ring, hergestellt im Schlickergussverfahren, mit eingelöteten optimerten 3D-gedruckten Keramikdüsen. Zwei getrennte Gaszuführungen ermöglicht die parallele Verwendung unterschiedlicher Prozessgase – mit gleichmäßiger Verteilung und voller Korrosionsbeständigkeit.

Seitdem wurde die Technologie konsequent weiterentwickelt:

  • Heute sind Durchmesser bis 530 mm möglich
  • Dank segmentierter Bauweise sind auch keramische Gasverteilungsringe mit 1.000 mm Durchmesser möglich.

Die Vorteile auf einen Blick

  • Höhere Effizienz
  • 50 % schnellere Beschichtung der Wafer
  • Ätzen und Beschichten in einer einzigen Anlage
  • Höchste Prozessqualität
  • Deutlich geringere Varianz in der Schichtstärke
  • Gleichmäßige Gasverteilung durch präzise Düsen
  • Reduzierte Prozesstemperaturen: von bisher 400 °C auf 200 °C bis –40 °C
  • Maximale Lebensdauer
  • Hohe Korrosionsbeständigkeit der Keramik