Joint Labs

Joint Labs bieten der Industrie die Möglichkeit, mit dem Fraunhofer IISB in Form eines organisationsübergreifenden Entwicklungsteams zusammenzuarbeiten, das gemeinsam an den Kernthemen der Industrie arbeitet. Dies fördert ein tieferes Verständnis der Technologie, was wiederum den Technologietransfer erleichtert und die Integration in das Produkt beschleunigt. Damit das Team erfolgreich zusammenarbeiten kann, werden Räumlichkeiten für das interdisziplinäre Team und die entsprechend notwendige technische Infrastruktur bereitgestellt, in denen die Teammitglieder gemeinsam an den Problemstellungen arbeiten und neue Technologien und Produkte entwickeln können. Die Joint Labs können auch als Demo- und Anwendungszentrum für neu entwickelte Werkzeuge und Anlagen fungieren.

© Kurt Fuchs / Fraunhofer IISB
Einweihung des Kompetenzzentrums für Röntgentopographie gemeinsam mit Rigaku Corporation
© Kurt Fuchs / Fraunhofer IISB
Team des Joint GaN HVPE Lab gemeinsam mit Freiberger Compound Materials
© Kurt Fuchs / Fraunhofer IISB
Einblick in das zusammen mit Aixtron SE gemeinsam betriebene SiC Epitaxie Demolab

Beispiele

Aixtron und Fraunhofer IISB betreiben gemeinsam das SiC-Epitaxie-Demolab, um auf den neusten G5WW Anlagengenerationen den Epitaxieprozess auf 150 und 200mm SiC Substraten zu optimieren. Ziel der Zusammenarbeit ist ein effizientes, wirtschaftliches Epitaxieverfahren mit hohem Durchsatz, das den SiC-Materialanforderungen von SiC-Leistungsbauelementen von morgen gerecht wird.

Die Rigaku Corporation und das Fraunhofer IISB haben das Kompetenzzentrum für Röntgentopographie in Erlangen gegründet, um die Halbleiterindustrie weltweit dabei zu unterstützen, ihre Waferqualität und -ausbeute durch den Einsatz der fortschrittlichen Röntgentopographie-Anlage Rigaku XRTmicron zu verbessern. Ein Ziel ist es, industriell anwendbare Messroutinen und Defektauswertealgorithmen zu entwickeln, die in der Produktion und für F&E-Zwecke eingesetzt werden können.

Das Joint GaN HVPE Lab zusammen mit Freiberger Compound Materials ermöglicht eine effiziente Technologieentwicklung, indem es das Know-how für HVPE-Prozesse und Produktionsanlagen mit Materialfehler- und Charakterisierungswissen kombiniert, um die Anforderungen an die Materialqualität zukünftiger GaN-Märkte zu erfüllen.

Center of Expertise for X-ray Topography

Im Center of Expertise for X-ray Topography am Fraunhofer IISB untersuchen wir kristallographische Defekte auf Wafermaßstab, zerstörungsfrei, mit hoher Messgeschwindigkeit und höchster Ortsauflösung. Die dafür eingesetzte Röntgentopographiemessmethode ist ideal geeignet für die Analyse von Kristallabschnitten, Wafern, Wafern mit Epilayer-Strukturen und teilprozessierten Wafern.

© Kurt Fuchs / Fraunhofer IISB

Unsere Leistungen:

  • Testmessungen und Werkzeugdemonstration
  • Entwicklung von detaillierten XRT-Mess- und Fehlerquantifizierungsroutinen inkl. statistischer Fehleranalyse
  • Validierung von XRT-Messergebnissen mit verschiedenen Charakterisierungsmethoden oder industriellen In-Line-Tools
  • Servicebasierte Messungen mit Feedbackschleifen innerhalb weniger Tage
  • Zusammenarbeit bei F&E-Projekten

Sie profitieren insbesondere von unserem vollflächigen und nicht-destruktiven Verfahren und Feedbackschleifen innerhalb weniger Tage. Unsere Expertinnen und Experten analysieren Ihre Proben, um Sie bei der Qualitätssicherung Ihres Produktionsprozesses oder bei FuE-Aufgaben zu unterstützen. Dabei kann es sich beispielsweise um eine sehr lokale Defektanalyse handeln. Ebenso bieten wir die Erzeugung von statistischen Messdaten anhand einer Vielzahl von Wafern zur Steuerung Ihrer Materialqualität auf der gesamten Waferfläche im laufenden Produktionsbetrieb. Die Menge und die verschiedenen Arten von Versetzungen, Gleitlinien, Versetzungsnetzwerken, (kleinwinkligen) Korngrenzen, Einschlüssen, Ausscheidungen, Kratzern, Verbiegungen usw. werden auf den Proben abgebildet und quantifiziert.

Dazu verwenden wir schnelle, hochauflösende XRTmicron-Röntgentopographiesysteme   unseres strategischen Partners Rigaku.
Diese zeichnen sich insbesondere durch die unterschiedlichen Röntgenquellen Kupfer, Molybdän, Silber und Chrom aus. In Kombination mit der Anwendung von Großwinkelgoniometern ist so eine breite Palette von Beugungsbedingungen möglich. Daher ist die X-Ray Topographiemethode für verschiedene Arten von einkristallinen Materialien geeignet:

  • Halbleiter: Si, Ge, Diamant, SiC, GaN, AlN, GaAs, InP, CdTe, CdZnTe
  • Oxide: Saphir, Rubin, Granate, Vanadate, Niobate, Quarz
  • Halogenide: Fluoride, Bromide

Die eingesetzten XRTmicron-Systeme können sowohl im Transmissions- als auch im Reflexionsmodus betrieben werden, um Defekte im Volumen der Probe zu erkennen oder oberflächennahe Defekte zu quantifizieren. Außerdem sind diese mit einer Standard- und einer hochauflösenden XTOP CCD-Kamera ausgestattet. Dies führt zu einer räumlichen Auflösung von 5,4 µm bzw. 2,4 µm pro Pixel bei einer Einzelbildgröße von 18 mm x 13,5 mm. Vollständige Wafermappings und detaillierte Defektabbildungen von interessierenden Regionen sind unter verschiedenen Beugungsbedingungen für Probengrößen von bis zu 300 mm Durchmesser möglich. Die Anlagen sind mit einer speziellen Spaltanordnung ausgestattet, um hochauflösende Topographiemessungen im Querschnitt mit 3D-Defektrekonstruktion durchzuführen. Durch dieses Verfahren liefern wir Ihnen detaillierte Tiefeninformationen über die gesamte Dicke Ihrer Probe.

Kernthemen

Erkunden Sie unsere Aktivitäten in den Bereichen Kristallzüchtung, Epitaxie und Bauelementprozessierung einschließlich Charakterisierung und Modellierung

Publikationen

 

Broschüren