VON ARDENNE переносит импульсное магнетронное напыление с пластин на панели
Дрезденская компания применила напыление сильноточными импульсами на своей горизонтальной конвейерной установке HISS, чтобы осаждать барьерные и затравочные слои в отверстиях сквозь стекло на панелях. Установки работают с панелями 310 × 310, 510 × 515 и до 650 × 650 мм.
Компания VON ARDENNE десятилетиями осаждает тонкие плёнки на большие и неудобные подложки: покрывает архитектурное стекло, солнечные элементы и даже фонари кабин самолётов. Теперь дрезденская компания переносит этот опыт в одну из самых горячих областей полупроводникового производства — корпусирование на панелях.
«С появлением новых форматов вроде корпусирования на панелях наши установки в общем-то уже готовы к такой работе», — говорит Гидо Юберрайтер, вице-президент по полупроводниковой стратегии, пришедший в VON ARDENNE в 2025 году после руководящих должностей в GlobalFoundries и конструкторской работы в AMD. Компанию, которая, по его словам, уже в третьем поколении принадлежит одной семье, прославило физическое осаждение из газовой фазы, а есть у неё и электронно-лучевое, и термическое испарение. В полупроводниках её хлебом с маслом долго были особые материалы и микроэлектромеханические системы.
Как загнать металл в отверстия
На выставке SEMICON West компания объявила, что применяет напыление сильноточными импульсами — магнетронное напыление с импульсным питанием высокой мощности (HiPIMS) — на своей горизонтальной конвейерной установке HISS, чтобы осаждать барьерные и затравочные слои в отверстиях, проходящих сквозь стекло, на панелях. По мере того как шаг отверстий уменьшается, а их относительная глубина растёт, равномерное покрытие обычно означает атомно-слоевое осаждение. «Но если хочется большей выгоды, надо думать, как применить более дешёвые процессы, — говорит Юберрайтер. — Физическое осаждение — один из таких ответов, но тут нужны особые приёмы, и HiPIMS один из них». Благодаря импульсному питанию плазмы напыление загоняет ионы в отверстие, что даёт лучшее покрытие стенок и дна.
Поскольку отрасль ещё не остановилась на едином размере панели, VON ARDENNE считает это задачей конструкции носителя или поддона. Её установки работают с панелями 310 × 310 мм, 510 × 515 мм и до 650 × 650 мм.
Конвейер вместо кластера
Большинство полупроводниковых установок осаждения — кластерные, с камерами вокруг центрального передаточного модуля, а VON ARDENNE продвигает конвейерный подход: панель входит в установку и проходит через череду технологических камер, не покидая вакуума. Это повышает производительность и уменьшает число перекладываний, что, по словам Юберрайтера, само по себе серьёзная трудность. «Очень тонкие панели больших форматов требуют повышенной надёжности уже просто от обращения с ними, не говоря о процессе», — говорит он.
Камеры можно настроить, а потом перенастроить под любой нужный заказчику набор слоёв — скажем, титан и нитрид титана с последующей медной затравкой. Подход унаследован от солнечной и стекольной промышленности, где линии бывают длиной 100 метров. «Отсюда и взялась идея конструктора, — говорит он. — Раз это и есть система блоков-кубиков, давайте соберём из них набор». Компания предлагает и горизонтальное (HISS), и вертикальное (VISS) конвейерное исполнение.
Ни один поставщик не решит задачу обработки панелей в одиночку, добавляет он. VON ARDENNE работает и с поставщиками стеклянных подложек, и с компаниями, которые делают в них отверстия, потому что от способа формирования стенки — лазером или травлением — зависит, насколько хорошо её удастся покрыть. «Тут куда больше сотрудничества, чем обособленности». Одна из главных технологических трудностей — сцепление со стеклом, и компания исследует переходные слои помимо обычных нитридов титана и тантала.
Когда переходные платы станут оптическими
Более крупную возможность Юберрайтер видит в будущем. Когда медная разводка на панелях выйдет в большие объёмы, он ожидает, что передача данных между кристаллами перейдёт на свет. А для этого нужны оптические материалы вроде оксида и нитрида кремния для световодов или нитрида алюминия-скандия. VON ARDENNE уже осаждает их для точной оптики, подстраивая каждый слой по ходу роста набора с помощью оптического контроля прямо в камере. «Даже если один атомный слой немного вышел за границы, это можно исправить следующим проходом, — говорит он. — Если кто-то захочет сделать оптическую переходную плату, мы готовы».
Примечание редакции: ради оперативности этот материал был подготовлен с помощью искусственного интеллекта (Claude от Anthropic) по записи интервью, устроенного Bodewell Group, и материалам компании, а затем проверен и отредактирован редакцией Semiconductor Digest.