Technologiebereiche

Die Abteilung "Lithografie und Strukturübertragung" stellt die Basis für alle halbleitertechnologischen Strukturierungsprozesse des Zentrums für Mikrotechnologien und seiner Partner bereit. Im Vordergrund stehen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten für Technologien der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik. In einem Klasse 4 Reinraum (ISO 14644-1) steht eine vollständige Prozesslinie für die Maskenherstellung und die Lithografie zur Verfügung. In weiteren Klasse 5 Reinräumen sind Trockenätzanlagen und das notwendige Equipment für Nassätzprozesse vorhanden. Die in der Abteilung verfügbaren Prozesse und Anlagen sind im folgenden kurz zusammengefasst.

Lithografie:

• Herstellung von 5-Zoll und 7-Zoll Lithografiemasken und Retikeln
• Optische Proximity- und Kontaktlithografie auf 4-Zoll, 6-Zoll und 8-Zoll Substraten
• I-Line Waferstepper für 4-Zoll und 6-Zoll Substrate
• Elektronenstrahlbelichtung mit SB 250 für Strukturen bis 20 nm auf 4-Zoll bis 8-Zoll Substraten
• Erfahrung mit Spezialprozessen für MEMS wie Doppelseitenlithografie, Spraycoating und die Verwendung von sehr dicken Lacken wie z. B. SU-8

Strukturierung:

• Große Vielfalt an Nassätzprozessen für Isolatormaterialien, für Metalle und für das anisotrope Strukturieren von Silizium,
• Tiefes Reaktives Ionenätzen von Silizium mittels STS Multiplex ICP und SPTS Omega i2L DSi Rapier,
• Breites Spektrum weiterer Trockenätzverfahren wie Plasmaätzen, Reaktives Ionenätzen, Sputterätzen und Ionenstrahlätzen.

Neben diesen Prozessdienstleistungen die für institutionelle und industrielle Partner zur Verfügung stehen, werden in der Abteilung F&E-Projekte mit dem Fokus auf Trockenätzprozesse und der Entwicklung von High-Aspect-Ratio-MEMS (HARM) bearbeitet. Diese Forschungsarbeiten adressieren Anwendungen in der Mikrosystemtechnik, Mikroelektronik, Spintronik und Photovoltaik. Entwickelt werden Ätzprozesse für neue Materialien sowie die Modifikation unterschiedlicher Oberflächen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die auf der patentierten AIM-Technologie (Airgap Insulation of Microstructures) basierende Fertigungsplattform für hochgenaue Beschleunigungs- und Vibrationssensoren sowie HF-MEMS-Aktuatoren, mit der Prototypen und Funktionsmuster für die Systemintegration bei unseren Partnern zur Verfügung gestellt werden können. Neben der MEMS-Technologie wurden entsprechende Wafer-Level-Packaging-Prozesse sowie die Device-Charakterisierung auf Waferlevel etabliert. Neueste Entwicklungsarbeiten zielen auf innovative Lösungen für die Rückseitenkontaktierung der Mikrosysteme für eine weitere Reduzierung der Chipfläche und damit der Kosten für MEMS/NEMS.

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Abteilungsleiter: Lithografie und Strukturübertragung

	Dr. Danny Reuter
	Stellvertreter: Christian Helke
	Telefon: +49 (0)371 531 35041
	E-Mail: danny.reuter@…

Der Bereich “Schichtabscheidung” besitzt ausgeprägte Kompetenzen im Bereich der Entwicklung und Herstellung von leitfähigen und isolierenden Schichten und Schichtstapeln für die Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik. Dazu verfügt die Abteilung über verschiedene Anlagentechnik. Die Abteilung bietet Unterstützung für Prozessmodule zur Forschung und Entwicklung sowie zur Prototypenfertigung. Die Prozessmodule schließen ein:

• Physikalische Dampfphasenabscheidung (Sputtern, Elektronenstrahlverdampfen):​​​​​​​
  • Sputtersystem FHR MS 150 x 4-AE (Ag, Au, Cr, Ti, TiN, Pt, Ta, Ni)
  • Sputtersystem FHR MS 150 x 4-AE-B (Al, AlN, W, AlSiCu, AlSi)
  • Sputtercluster FHR.Star.150Co (Al, Al₂O₃, Pd, Cr, Ti, TiN, Cu, CuO_x, Ge, Si, YBa₂Cu₃O₇, SrTiO₃, Ta, TaN)
  • Sputtercluster Von Ardenne CS400S (Ta, TaN, Ti, TiN, Cu, Mo)
  • Sputtercluster Von Ardenne CS400SR (Al(N), AlScN, Sc, ITO, Ti, TiN, TiO₂) mit in situ RTP-Kammer
  • Spintronik Sputteranlage Singulus Rotaris (MgO, Cu, MnIr₂₀, Ta, Co₄₀Fe₄₀B₂₀, Ni₈₁Fe₁₉, Al, Ru, Ni, Ti, Pt, Co,Co₉₀Fe₁₀, Co₂₀Fe₆₀B₂₀, SiO₂, W)
  • Sputteranlage Creavac Creamed (Al, Pd ​​​​​​​)
  • Elektronenstrahlverdampfen (Co, Ni, Pd, Ti, Ag)
• Atomlagenabscheidung
  • scia Atol200-Anlage (Co)
  • ALD-FlexAl-Kammer Oxford Cluster (TiO₂, Al₂O₃, HfO₂)
  • Roth&Rau Microcluster
• Chemische Dampfphasenabscheidung (MO-CVD, PE-CVD, LP-CVD):​​​​​​​
  • PE-CVD-System Precision 5000 Mark II Applied Materials (SiO₂, Si₃N₄, Si_xO_yN_z, CF-Polymere)
  • PE-CVD-System Plasmalab Plasma Technology (SiO₂, Si₃N₄)
  • PE-CVD-System Oxford Cluster, PlasmaPro 100 PE-  und PlasmaPro 100 ICP-Kammer (SiO₂, Si₃N₄, Si_xO_yN_z, PE-TEOS, amorphes Silizium)
  • PE-CVD-System Microsys 400 Roth & Rau (Diamond-like Carbon)
  • LP-CVD-System LP-Thermtech Sirius 9000 (Si₃N₄, Polysilizium)
  • MO-CVD-System Plasma-Therm Kobus (Cu, TiN, Co) mit in-vacuo XPS-System (Prevac sp. Z.o.o.)
• Hochtemperaturprozesse (Thermische Oxidation / Tempern / RTP)​​​​​​​​​​​​​​
• Für die Charakterisierung der abgeschiedenen Schichten und Schichtstapel werden verschiedene Messmethoden und -systeme genutzt, unter anderem:
  • Oberflächenprofilometer KLA P17
  • 4-Spitzen Messplatz Polytec 280
  • Schichtspannungsmessplatz TOHO Technology FLX 2320-S
  • Weißlichtinterferometer Nanometrics NanoSpec / AFC
  • Spektrales Ellipsometer: Woollam RC2
  • Siliziumdickenmessgerät Breitmeier Messtechnik TRIRCI 
  • Rasterkraftmikroskop Agilent Technologies 5600LS

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Kontakt: Schichtabscheidung

	Dr. Sven Zimmermann
	Stellvertreter: Marcel Melzer
	Telefon: +49 (0)371 531 33671
	E-Mail: sven.zimmermann@…