Geräteausstattung

Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB verfügt über eine Fläche von ca. 5000 m2.

Neben dem eigenen Reinraum mit ca. 500 m2 wird gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente die Reinraumhalle der Universität mit ca. 1000 m2 genutzt.

Bei der Auswahl und Beschaffung der Technologiegeräte wurde besonderer Wert auf die industriekompatible Ausstattung des Halbleiterlabors gelegt. Die Prozessgeräte ermöglichen durchgängig die Bearbeitung und messtechnische Auswertung von Siliciumscheiben bis 150 mm und großteils 200 mm Durchmesser, auch die Scheibenhandhabung von Kassette zu Kassette entspricht dem in der Industrie geforderten Standard.

Technologiegeräte

Messtechnik und Analytik

Software und Rechner

Technologiegeräte
Dotierung: 5 Ionenimplantationsanlagen einschließlich einer Hochenergieimplantationsanlage bis zu 6 MeV, Kurzzeitausheilapparaturen
Oxidation, Diffusion und Ausheilen: 4-Stock-Öfen, 300-mm-Vertikalofen, Kurzzeitoxidation
Schichtabscheidung: LPCVD von SiO2, Si3N4, Polysilicium, TEOS, BPSG, PECVD von SiO2 und stressfreiem Si3N4, ALD und metallorganische CVD für Isolatoren hoher Dielektrizitätskonstante und Metalle als Gatelektroden, Elektro­nenstrahlverdampfung, Widerstandsverdampfung und induktiver Verdampfer, Kathodenzerstäubung, Ausheil- und Epitaxieanlagen für SiC
Ätztechnik: Plasma- und RIE-Trockenätzer für SiO2, Si3N4, Silicium, Polysilicium und Aluminium, Lackveraschung, Nassätzbänke für alle wesentlichen Ätzschritte
Reinigung: RCA-kompatibel, Piranha, Endreinigungsanlage
Lithographie: Projektions- und Proximity-Belichtungsgeräte, Elektronenstrahlbelichtung, automatische Lackstraße für Belacken und Entwickeln
Nanoimprint-Lithographie: Nano-Patterning-Stepper (NPS 300), Strukturierung von Substraten mit Durchmessern bis 200 mm
Polieren: Doppelseitenpoliermaschine, Einseitenpoliermaschine (Chemical Mechanical Polishing)
2 Bonder (Hand und Automatik), Verkapselung, Al-Dickdraht-Bonder
Vakuum-Dampfphasenlötanlage
Kristallziehanlagen: 5 Hochdruckofenanlagen, 1 Mehrzonenofenanlage für Hochvakuum bzw. Reaktivgase, mehrere Mehrzonenöfen u.a. für spezielle Einsatzgebiete
Drahtsäge und Poliermaschinen
Labor für gedruckte Elektronik: Aerosolsynthese und Fällung nanoskaliger Materialien, Inertgas-Handhabungssysteme, Zentrifuge, Ultraschallprozessor, Tintenstrahldruck, Schleuder- und Sprühbeschichtung, Plasmaprozessor, Ausheilöfen, Heizplatten
Reinräume der Klasse 100 für die Entwicklung, Erprobung, Vorqualifikation und Montage von Halbleiter-Fertigungsgeräten mit MESC-kompatibler Clusterplattform mit XPS-Messmodul, Versuchsstand für Partikelmessung, Versuchsstand für Plasmadiagnostik, Vertikalofen mit in situ-Schichtdickenmesstechnik
Messtechnik und Analytik
Chemische Charakterisierung:
Gasphasenzersetzung (VPD) mit und ohne automatischem Tropfenscanner
Pack Extraction Method (PEM)
Scheibenoberflächenpräparationssystem (WSPS)
TOC-/DOC-Messgeräte
Optische Charakterisierung:
Atomabsorptionsspektrometer (AAS)
Optische Emissionspektroskopie (ICP-OES)
Defektinspektion auf unstrukturierten Scheibenoberflächen
IR-Thermographie
Fouriertransformations-Infrarot-Spektroskopie (FTIR)
Mikroskop mit digitaler Bildverarbeitung
Optisches System zur Siliciumscheibeninspektion und Defektklassifikation
Partikelkontamination (für strukturierte und nicht strukturierte Scheiben)
Partikelmessungen
Partikelzähler für flüssige und gasförmige Medien und zur Überwachung der Reinraumqualität
Photometer
Schichtdicken (optisch mit Ellipsometer oder Interferometer, mechanisch mit Profilometer, schnelles Interferometer für in situ-Messungen, Spektralellipsometer (in situ, ex situ))
Totalreflexions-Röntgenfluoreszenz-Analyse (TXRF)
UV / VIS / NIR Spektrometer
Physikalische Charakterisierung:
Flüssigchromatograph (LC)
Kontaktwinkelmessgerät
Mikroviskosimeter und Dichtemessung
Kalorimetrie, Thermodynamik (DTA und DSC)
Störstellen-Konzentration (Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS))
Gaschromatograph-Massenspektrometer mit Thermodesorption (TD)-GC-MS
Magnetsektorfeld-Massenspektrometer
Stressmessplatz
2 Feinfokusionenstrahlanlagen (FIB)
Neutralteilchen-Massenspektrometer (SNMS)
Photoelektronen-Spektrometer (XPS)
Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit energiedispersiver Röntgenstrahlanalyse (EDX)
Röntgendiffraktometrie (XRD) und Röntgenreflektometrie (XRR)
Rastersondenmikroskope für elektrische Messungen: Tunnel- bzw. Leckstrombestimmung (TUNA, c-AFM), Bestimmung des Ausbreitungswiderstands (SSRM), Kapazitätsmessung (SCM)
Scheibendicke und -form (kapazitiv)
Schichtdicken (mechanisch mit Profilometer)
Strukturbreiten (Rasterelektronenmikroskop, Laserrastermikroskop, AFM)
Thermodesorption
Thermowellenanalyse
Transmissionselektronenmikroskop (TEM)
Elektrische Charakterisierung:
Diffusionslänge und Lebensdauer von Minoritätsladungsträgern (Electrolytical Metal Tracer (ELYMAT)), Microwave Detected Photoconductivity Decay (μ-PCD), Surface Photovoltage (SPV)
Widerstandsmapping (Vierspitzen und Spreading Resistance)
Kontaktloses Oxidparametermapping (Oxiddicke und -ladung, Grenzflächenzustandsdichte)
I(U)- und C(U)-Messungen mit manuellen oder automatischen Scheibenprobern, Impuls- und Funktionsgeneratoren
Impedanzanalysator, Parameteranalysator
Profile von Ladungsträgerkonzentration und -beweglichkeit (Hall-Messplatz, Spreading-Resistance)
Solarzellenmessplatz
Netzleistungs- und Oberwellen-Analysator
Normgerechte Burst/Surge-Generatoren, Load-dump, ESD
DC-Quellen und elektronische Lasten bis 60 kW
Teilentladungsmessung
Zth-Messplatz
Weitere Messtechnik:
Klimatestkammer
Motorprüfstand (bis 40 kW)
Lastwechseltesteinrichtung
Oszilloskope bis 10 GS/s (Giga-Samples/Sekunde)
Softwareausstattung

Programme für Geräte-, Prozess- und Bauelementesimulation

Eigenentwicklungen:

Dr.Litho

ANETCH

DEP3D

ICECREM

CrysMAS

ENCOTION

Eingesetzte Programmpakete externer Partner/Anbieter:

U.a. TRIM, DIOS, DESSIS, FLOOPS, SENTAURUS, RAPHAEL, FLUENT, ESI CFD, ANSYS, Flotherm

Ansoft PEMAG
Arena (Logistik-Simulation)
Schaltungssimulatoren Pspice, Simplorer
Cadence-Designpaket zur Synthese von Mixed-Signal-ASICS
Entwicklungswerkzeuge zur Gerätesteuerung
Fuzzyentwicklungssystem
Rechner
Leistungsfähiges Rechner-Netzwerk (inkl. Cluster) zur Durchführung von Simulationen, Arbeitsplatz- und Steuerrechner
Sonstiges

Testzentrum für Elektrofahrzeuge

Solartankstelle