Prozess- und Bauelementforschung

Die Forschungsgruppe Prozess- und Bauelementforschung besteht aus circa zwanzig erfahrenen Wissenschaftlern (Physiker, Chemiker) und Ingenieuren (Elektrotechnik, Maschinenbau).

Die Arbeitsgruppe ist mit der Entwicklung von Prozessabläufen für die Herstellung der integrierten Schaltkreise mit dem Maschinenpark im Reinraum des IHP betraut. Der Reinraum hat insgesamt eine nutzbare Fläche von 1500 m2, auf der mehr als 40 vollautomatische Anlagen zur Halbleiterwafer-Bearbeitung zur Verfügung stehen. Es handelt sich dabei um industriekompatible Clustertools und Batch-Anlagen renommierter Hersteller, ausschließlich für 200-mm-Wafer. 

Forschungsziele

Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Entwicklung von optimalen Rezepten für die jeweiligen Anlagen und Anwendungen. 
Die Prozessschritte sind:

  • Lithographie
  • Ionenimplantation
  • Rapid Thermal Processing (RTP)
  • Epitaxie
  • thermische Oxidation
  • LPCVD
  • PECVD
  • ALD
  • Trockenätzen
  • Nassätzen/Reinigung
  • Metallisierung
  • CMP
  • Inline-Messung

Forschungsschwerpunkte

  • Bereitstellung optimierter Prozesse für die Entwicklung schnellster HBT-Transistoren und deren Integration in die BiCMOS-Technologien
  • Entwicklung von Prozessen für die Integration von photonischen Bauelementen (Wellenleiter, Photodioden) für die PIC- und EPIC-Technologien
  • Entwicklung von Prozessschritten für Integrationskonzepte von III-V-Halbleitermaterialien wie InP, insbesondere zur Schaffung neuer Fähigkeiten zur Integration dieser Materialien in die Photonik-Abläufe
  • Integration von 2D-Materialien wie Graphen in industriekompatible Si-Technologieabläufe
  • Optimierung von passiven Bauelementen wie Dünnschicht-Widerstand und MIM-Kondensator im Metallisierungssystem der integrierten Schaltkreise
  • Integration von memristiven Bauelementen für Anwendungen im Maschinenlernen und Künstlicher Intelligenz
  • Generierung und Erforschung geeigneter Schichtsysteme für Quantencomputer
  • Si-​Prozess- und neuartige Bauelemententwicklungen
  • SiGe-​BiCMOS & devices for QT
  • Prozessierung von plasmonischen Strukturen
  • Prozessierung von graphen​basierten Bauelementen
  • Prozessierung und Integration von memristiven Bauelementen
  • Prozessentwicklung für Quantenstrukturen

Forschungsergebnisse

Die Herstellungsprozesse im Reinraum erfüllen die hohen Erwartungen bei der Entwicklung und Stabilisierung der IHP-Technologien. Die hohe Ausbeute in den qualifizierten Technologien wird dabei durch eine enge Zusammenarbeit mit den anderen Arbeitsgruppen, wie Elektrische Charakteisierung, Off-line-Charakterisierung und natürlich Prozess-Integration erreicht. Belege dafür sind die hohe wissenschaftliche Reputation des IHP sowie die steigende Anzahl von Kunden für die Multi-Projekt-Durchläufe und Kleinserienproduktion. Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit der Nutzung des Technologie-Service, bei dem die hochentwickelten Fähigkeiten des IHP-Reinraums mit seinen Prozess-Ingenieuren in Kurzdurchläufen zugänglich sind.

Dr. rer. nat. Marco Lisker

IHP
Im Technologiepark 25
15236 Frankfurt (Oder)
Deutschland

Telefon: +49 335 5625 608
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