Technische Ausstattung

Als eines der ersten Mikrosystemtechniklabore Deutschlands wurde das damalige „Mikrolabor“ im Jahre 1984 eröffnet, seitdem wird die Laborausstattung ständig durch neueste Technologieanlagen der Mikrosystemtechnik erweitert. In mehreren Reinräumen wird eine vollständig ausgebaute Siliziumtechnologielinie betrieben.

Wir bieten:

• Dünnschichtprozesse
• Fotolithografie
• Thermische Prozesse
• Ätztechnik
• Aufbau- und Verbindungstechnik
• Charakterisierung
• Design und Simulation

Mehrere Beschichtungsanlagen der Mikrosystemtechnik sind vorhanden, unter anderem auch für die Atomlagenabscheidung (engl. Atomic Layer Deposition, ALD).

• Atomlagenabscheidung (thermisch oder  plasmaunterstützt). Mögliche Schichten: Al2O3, HfO2, TiO2, ZnO sowie weitere. Anlage ist eingebunden in einer Clusteranlage mit RIE und PECVD.
• Aufdampfen verschiedener Metalle
• Chemische Gasphasenabscheidung (CVD): PECVD (Si3N4 mit steuerbarer Spannung, SiC und amorphes Si, SiO2 ) sowie LPCVD (spannungsarmes Si3N4)
• Sputteranlage (Pt, Si3N4, Ti, Al/Cu...)
• Mikrogalvanik: ein Fontaine- sowie ein Rack-System

Bei der Herstellung von Mikrosystemen ist die Fotolithografie eine zentrale Strukturierungstechnik. Im Labor stehen mehrere fotolithografische Prozesse im Gelbraum zur Verfügung:

• Graustufenbelichtung zur Erzeugung von 3D Strukturen
• Laserdirektbelichtung für Strukturen bis 600 nm 
• Eigene Herstellung von Masken
• Kontaktbelichtung / Maskaligner
• Alignmentgenauigkeit bis 200 nm,  IR Justierung, Vorderseite zu Rückseitenjustierung

Im Reinraum befinden sich über über 8 Rohröfen für unterschiedliche Halbleiteranwendungen:

• Oxidation
• Dotierung mit Bor und Phosphor
• Diffusion
• Tempern

Mit über 25 verschiedenen nasschemischen Ätzbecken sowie mehreren Trockenätzsystemen können verschiedene Schichten strukturiert werden. Vor allem bei der Anodisierung von porösem Silizium haben wir langjährige Erfahrungen.

• Elektrochemisches Ätzen: Anodisierungsanlagen für poröses Silizium in Flusssäurelösungen
• Trockenätzen mit Plasma (RIE für viele Schichten geeignet)
• Nasschemisches Ätzen (HF, Caro, KOH; Huang A/B...)

Im Backendbereich werden die Chips separiert und zu funktionsfähigen Systemen verarbeitet:

• Laserschneiden
• Wafersäge
• Chipbonder
• Drahtbonder

Zur optischen, elektrischen und mechanischen Analyse von Mikrosystemen sind folgende Geräte vorhanden:

• Rasterkraftmikroskop (AFM)
• Rasterelektronenmikroskop (REM)
• Optischer 3D-Profiler (Weißlichtinterferometer)
• Optische Schichtdickenmessung mittels Ellipsometer sowie Spektrometer
• Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer (FT-IR) mit Mikroskop für VIS-, NIR- und MIR-Spektrum
• Mikro-Härtemessung
• Profilometer
• Kapazitäts-Spannungs-Messung
• Oberflächen- und Porengrößenmessung mittels Physisorption
• Kontaktwinkelmessung
• Schwingungs- und Abstandsmessung mittels Laserinterferometer
• Sowie mehrere Mikroskope und weitere Messgeräte

Zur Konzeptbewertung sowie zur Analyse der Mikrosysteme arbeiten wir mit:

• FEM-Simulation mittels COMSOL Multiphysics® (Strukturmechanik, Wärmeübertragung, Akustik, Fluide)
• Prozesssimulation mittels IntelliSuite
• weitere: LabVIEW, MatLab, C-Suprem, verschiedene CAD-Programme

Hier gelangen Sie zu den virtuellen Rundgängen durch das Labor:

Virtueller Rundgang 1
Virtueller Rundgang 2