01.02.2020 - 08:00:00

Neuer MOVPE-Reaktor für InP-basierte THz Bauelemente

Im Rahmen des „ForLab SmartBeam“ Förderprogrammes des BMBF wurde die neue Metallorganische Gasphasenepitaxie Anlage CCS6x2FT von der Firma Aixtron für das epitaktische Wachstum von hochkristallinen Schichtensystemen aus Phosphid- und Arsenid- Verbindungshalbleitern beschafft. Solche hochkristallinen Schichtpakete bestimmen maßgeblich die Eigenschaften und Leistungsfähigkeit späterer Halbleiterbauelemente. Das Wachstum dieser kristallinen Schichten bildet daher einen entscheidenden und kritischen Schritt in der (Weiter-)Entwicklung von bestehenden und neuartigen Bauelementen, wie z.B. InP-basierte Heterojunction Bipolar Transistoren für THz-fähige Emitter und Verstärker. In seiner jetzigen Konfiguration kann die Anlage mit bis zu elf verschiedenen Materialquellen bestückt werden, ermöglicht so selbst komplexeste Schichtsysteme und bietet eine hohe Variabilität im Einsatz bei bestehenden und zukünftigen Forschungsprojekten.

Der Reaktor der Anlage soll hauptsächlich für die Herstellung von HBTs genutzt werden und befindet sich auf dem neusten Stand der Technik. Er basiert auf dem „closed-coupled-showerhead“ Prinzip, was bedeutet, dass die Prozessgase für das Kristallwachstum aus sehr geringer Distanz direkt von oben herab auf die Wachstumssubstrate treffen. Des Weiteren ist die Temperatur im Reaktor über ein Dreizonenheizer und über eine ganzflächige in situ Temperaturkontrolle exakt regelbar. Hierdurch kommt es zu einem sehr gleichmäßigem Wachstum über die ganze Reaktorfläche, bei gleichzeitiger effizienter Nutzung der teuren Ausgangsmaterialien und einer kontrollierbaren Wachstumsrate. Neben der Temperaturkontrolle ist der Reaktor mit weiterer modernster Messtechnik ausgestattet und ermöglicht so eine Überwachung der Rauheit und der Schichtdicke. Er kann wahlweise zeitgleich mit sechs 2“ Wafern, drei 3“ Wafern, einem 4“ oder einem 6“ Wafern bestückt werden, wodurch industrie-relevante Wafergrößen genutzt werden können und entwickelte Prozesse auch auf Industrieprozesse übertragbar sind.
Der Reaktor befindet sich bereits im Reinraum des ZHO und wird zurzeit in die Infrastruktur des Reinraums eingebunden. Die Inbetriebnahme des Reaktors ist für den Herbst diesen Jahres geplant.