Leistungsfähiger Ionenimplanter in Betrieb genommen: Ferdinand-Braun-Institut erweitert seine technischen Möglichkeiten für die Entwicklung innovativer Halbleiter-Bauelemente

26. Mai 2021

Leistungsfähiger Ionenimplanter in Betrieb genommen

Ferdinand-Braun-Institut erweitert seine technischen Möglichkeiten für die Entwicklung innovativer Halbleiter-Bauelemente

Ionenimplanter ©FBH/P. Immerz

Bedienerterminal und Strahlrohr des neuen Ionenimplanters – ein zentrales Tool für innovative Halbleiterbauelemente ©FBH/P. Immerz

Das Berliner Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) hat kürzlich einen leistungsfähigen Ionenimplanter der Firma High Voltage Engineering Europa B.V. in Betrieb genommen. Das sehr variable System erweitert die technologischen Möglichkeiten des FBH bei eigenen Forschungsarbeiten und Kundenprozessen. Mit drei verschiedenen Ionenquellen und der Fähigkeit, Substrate zu heizen, eignet sich der Implanter ideal für die Entwicklung innovativer Halbleiter-Bauelemente. Unter anderem ermöglicht die Anlage Dotierungsimplantationen von breitlückigen Halbleitern (Wide-Bandgap Semi­conductors), deren herausragende Materialeigenschaften in künftigen leistungselektroni­schen Anwendungen genutzt werden sollen.

Die Ionenimplantation ist einer der zentralen Prozesse bei der Fertigung mikroelektronischer Bauelemente, mit dem Fremdatome in Halbleiterschichten eingebracht werden. Dabei werden Halbleitermaterialien mit geladenen Teilchen (Ionen) beschossen, die auf diese Weise in eine Materialschicht eingebracht (implantiert) werden. Mit dieser Schlüssel­technologie der Halbleiterindustrie lassen sich Materialeigenschaften gezielt verändern.

Flexibel einsetzbares System für Verbindungshalbleiter und Sondersubstrate

Der neue Ionenimplanter bietet hohe Implantationsströme von bis zu 2 mA und deckt Beschleunigungsspannungen von 5 keV bis 500 keV ab. Damit lassen sich Materialien auch mit hohen Implantationsdosen in industrietauglichen Prozesszeiten gezielt modifizieren. Durch eine Sputterquelle können zudem Materialien mit sehr hohen Schmelzpunkten implantiert werden, wie etwa die Sondermetalle Wolfram, Molybdän, Tantal oder Niob. Dies eröffnet weitere technologische Möglichkeiten. Darüber hinaus verfügt die Anlage neben einer Gasquelle über zwei Öfen, um niedrigschmelzende Metalle zu implantieren. Der Implanter bietet eine weitere Besonderheit: Mit einem speziellen Probenhalter lassen sich Substrate auf bis zu 500 °C aufheizen, wodurch Dotierungsimplantationen in breitlückigen Halbleitern schon bei der Implantation aktiviert werden. Die Möglichkeiten zur selektiven Isolation und Dotierung machen den neuen Ionenimplanter zu einer wichtigen technischen Basis am FBH, um innovative planare Integrationsverfahren in Materialien wie Galliumnitrid, Aluminiumnitrid oder Galliumoxid zu entwickeln.

Die Beschaffung des Ionenimplanters und notwendige Installationsarbeiten im Reinraum wurden gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der „Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD)“ (Förderkennzeichen 16FMD02).
 

Kontakt

Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik
Gustav-Kirchhoff-Straße 4, 12489 Berlin

Petra Immerz, M.A.
Communications Manager
Tel. +49 30 6392-2626
E-Mail petra.immerz@fbh-berlin.de
www.fbh-berlin.de

 

Pressemitteilung FBH vom 26.05.2021