Bei der Halbleiterfertigung werden dünne Aluminiumfilme typischerweise mithilfe der Metallsputtern-Technologie (Sputtern) auf Chipoberflächen abgeschieden. Beim Sputtern handelt es sich um einen PVD-Prozess (Physical Vapour Deposition), bei dem mithilfe der Ionisierung und Beschleunigung von Inertgasen wie ** Argon (Ar) ** ein Metallziel auf ein Metallziel trifft, wodurch die Atome auf dem Ziel herausspritzen und sich auf der Oberfläche ablagern des zu bearbeitenden Wafers.
1. Grundprinzip des Sputterns
Der Kern des Sputterprozesses ist die Verwendung von Argonionen (Ar +), die mit hoher Spannung beschleunigt werden und auf die Oberfläche des Aluminiumtargets treffen. Wenn die Argonionen auf das Aluminiumtarget treffen, werden die Aluminiumatome von der Oberfläche des Targets abgelöst und auf die Oberfläche des Wafers gesputtert. Die Dicke, Gleichmäßigkeit und Qualität des Aluminiumfilms können durch die Anpassung von Parametern wie der Gasdurchflussrate, der Spannung des Targets und der Abscheidungszeit gesteuert werden.
2. Vorteile des Sputterverfahrens
Hohe Präzision: Die Sputtertechnologie kann die Dicke und Abscheidungsrate von Aluminiumfilmen präzise steuern, was für die Herstellung feiner Halbleiter geeignet ist.
Niedertemperaturabscheidung: Der Sputterprozess hat im Vergleich zur chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) eine niedrigere Abscheidungstemperatur und vermeidet daher eine Schädigung des Materials durch hohe Temperaturen, wodurch er sich besonders für temperaturempfindliche Prozesse eignet.
Gute Filmqualität: Durch die Optimierung der Sputterbedingungen kann der Aluminiumfilm eine gute Haftung und Ebenheit für die anschließende Verarbeitung aufweisen.