Exzimerlaser ermöglichen die geführte, gepulste Laserdeposition dünner Schichten

Herausforderung

Die Dünnschichtabscheidungstechnologie findet in zahlreichen Märkten Anwendung, beispielsweise bei MEMS, Halbleitern, Photovoltaik, OLED-Displays und HF-Filtern für die 5G-Kommunikation. Neue komplexe Materialsysteme weisen immer wichtigere Materialeigenschaften auf, was eine kontinuierliche Erweiterung und Qualitätsverbesserung der Dünnschichtabscheidungstechnologien erfordert, um eine größere Vielfalt an Dünnschichtprozessen zu unterstützen und gleichzeitig eine flexible Prozessoptimierung zu ermöglichen. Das in Enschede, Niederlande, ansässige Unternehmen Solmates, das sich auf die Forschung und Entwicklung der Pulslaserabscheidung (PLD) spezialisiert hat, hat damit begonnen, leistungsstarke und benutzerfreundliche Abscheidungsanlagen für die sich ständig weiterentwickelnde Dünnschichtindustrie zu entwickeln.

Lösung

Das Team von Solmates setzt PLD ein. Dabei handelt es sich um ein physikalisches Gasphasenabscheidungsverfahren, bei dem mithilfe von Excimer-Lasern Materialien mit äußerst komplexen chemischen Zusammensetzungen auf leitfähige und nichtleitende Substrate aufgebracht werden. Ihr PLD-System ermöglicht die vollständige Kontrolle der Abscheidungsparameter, wodurch die Eigenschaften der fertigen Schichten – wie Zusammensetzung, Kristallinität, Dichte, Porosität und Schichtspannung – gezielt gestaltet werden können. Schichthersteller können so elektrische und optische Eigenschaften erzielen, die mit anderen Abscheidungstechniken nicht realisierbar sind, und sogar neue Materialsysteme und Anwendungen erschließen. Solmates entschied sich für LEAP von Coherent, LEAP (bis zu 1 Joule pro Puls) als auch skalierbare Leistung (80 bis 300 W) bietet – beides entscheidende Faktoren für den Durchsatz eines PLD-Systems. Darüber hinaus haben sichLEAP anspruchsvollen Massenproduktionsumgebungen bewährt, bieten industrielle Zuverlässigkeit rund um die Uhr und minimieren die Kosten pro Wafer.

Ergebnis

Die Solmates-PLD-Plattform lässt sich mittlerweile in jedes Standard-Cluster-Framework integrieren und unterstützt sowohl die Kleinserien- als auch die Großserienfertigung. Dank der Einführung eines hochwertigen PLD-Verfahrens, das für industrielle Wafer mit einer Größe von bis zu 300 mm geeignet ist, können Industriekunden ihre Kapazitäten zur Dünnschichtabscheidung erweitern und ihr Produktportfolio um rund 30 neue Materialien und Materialsysteme ergänzen.

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