Erste kommerzielle Anlage zur blitzschnellen Behandlung von Halbleitern wird eingeweiht
Das Erzielen hoher Temperaturen in immer kürzeren Zeiten spielt eine Schlüsselrolle für die Produktion zukünftiger Chip-Generationen und bei Anwendungen in der Nanotechnologie. Im Dresdner Forschungszentrum Rossendorf (FZR) ist Europas erste kommerzielle Anlage für die blitzschnelle Wärmebehandlung (Temperung) von Halbleiter- und anderen Materialien im Millisekunden-Bereich entwickelt worden. Dies gelang in enger Zusammenarbeit mit zwei sächsischen Firmen, der FHR Anlagenbau GmbH aus Ottendorf-Okrilla, einem mittelständischen Anlagenhersteller, und der nanoparc GmbH aus Rossendorf, einer Ausgründung aus dem FZR.
Die Dresdner Anlage wird am Donnerstag, den 21. Oktober, eingeweiht. Sie entstand im Rahmen eines EU-Forschungsprojekts mit einem Fördervolumen von rund 2 Mio Euro unter Federführung des Forschungszentrums Rossendorf. "Elf Partner aus England, Frankreich, Griechenland, Spanien und Deutschland, darunter solch renommierte Partner wie die Cambridge University und der europäische Luft- und Raumfahrtkonzern EADS, beteiligen sich an dem Projekt, bei dem es um ein Verfahren zum verbesserten Kristallwachstum von wenige Nanometer dicken Halbleiterkristallen geht. Wir haben mit unserer zum Patent angemeldeten Blitzanlage Siliziumkarbid-Schichten auf Silizium-Wafer, dem Rohmaterial für Computerchips, regelrecht aufgeschmolzen.", erklärte Dr. Wolfgang Skorupa, Leiter des Projektteams. Durch das ultrakurze Aufschmelzen der Übergangsregion zwischen den beiden unterschiedlichen Halbleiterkristallen werden diese deutlich passfähiger zueinander.
Die Hochtemperatur-Behandlung von Halbleitermaterialien dient in der Regel einerseits der Beseitigung von prozessbedingten Defekten sowie andererseits der gezielten Umverteilung und Platzierung von Fremdatomen in solchen Halbleiterkristallen. In der Silizium-Chiptechnologie werden mit der fortschreitenden Miniaturisierung in den Nanometer-Bereich hinein immer kürzere Temperzeiten erforderlich, um die Umverteilung von Fremdatomen zu minimieren. Die Möglichkeit, ultrakurze Wärmebehandlungen im Temperaturbereich bis zu 2000°C durchzuführen, erschließt damit neue Perspektiven in der Nanotechnologie.
Die neuentwickelte Anlage ermöglicht Pulszeiten bis hinab zu 0,8 Millisekunden. Während die üblichen Temperverfahren die Materialien komplett durchwärmen, wird bei der Blitzlampentemperung nur die Oberfläche aufgeheizt, das Material selbst aber bleibt kühl. "Auf dem Gebiet gibt es derzeit weltweit einen starken Entwicklungsbedarf in der Halbleiterindustrie, so dass wir zunächst vor allem Kundschaft aus dem F&E-Bereich erwarten", führt der Geschäftsführer der nanoparc GmbH Dr. Thoralf Gebel aus.
Großes Interesse an der innovativen Anlage und am Verfahren gab es bereits. Die "Großen" der Halbleiterausrüster aus den USA und weitere Firmen aus dem In- und Ausland waren im Lauf der letzten Jahre im Forschungszentrum Rossendorf vorstellig geworden, um sich vor Ort über diese Entwicklung zu informieren und sogar, um Testexperimente an der Vorläuferanlage durchzuführen. Denn die Einsatzfelder der Anlage sind groß. Sie liegen nicht nur in der Chip- und Nanotechnologie, sondern auch in der Photovoltaik und anderen Gebieten der Werkstofftechnik.
Die beteiligten Unternehmen planen bereits eine gemeinsame Weriterführung des Projektes. Wolfgang Hentsch, einer der Geschäftsführer der FHR Anlagenbau GmbH, betont, dass "eine wichtige Herausforderung der weiteren Kooperation mit den Kollegen vom FZR und der nanoparc GmbH die Erweiterung der Anlage für Waferabmessungen im Bereich 300 mm und höher sein wird, wie dies z.B. von der modernen Mikroelektronik-, aber auch Solarzellen-Industrie gefordert wird. FHR Anlagenbau und seine Partner sind sehr interessiert, künftig diese Zukunftstechnik zu bauen und zu vermarkten."
Anlässlich der Einweihung der neuen Anlage im FZR veranstalten das FZR, die nanoparc GmbH und die FHR Anlagenbau GmbH am Donnerstag, dem 21. Oktober 2004, einen Workshop zum Thema "Blitzlampen-Temperverfahren" im Technologiezentrum ROTECH in Rossendorf. Vertreter interessierter Firmen und Forschungseinrichtungen sind herzlich eingeladen.
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