Technologien mit Zukunft:

 Von der LED bis zum Mikro-Prozessor.

Technologien

Mit unseren führenden Technologien zur Materialbeschichtung forcieren wir die strategischen Anwendungsmärkte Verbindungs-, Silizium-, organische Halbleiter- und Nanomaterialien. Für unsere Kunden bedeutet dies eine umfangreiche Auswahl an Technologien zur Herstellung verschiedenster Bauelementtypen.

Planetary Reactor (MOCVD)

Die MOCVD-Massenproduktionsanlagen basieren auf dem Planetenkonzept (Planetary Reactor), das von der Firma Philips konzipiert wurde und von AIXTRON stetig weiterentwickelt wird. Die Reaktoren können Substrate von 2 bis 8-Zoll bzw. 200mm aufnehmen.

Der Planetary Reactor basiert auf dem Prinzip eines horizontalen Laminarflussreaktors. Dieses gewährleistet schärfste Übergänge zwischen verschiedenen Materialien und eine unvergleichliche Steuerung der Abscheideraten im Bereich einzelner Atomlagen. Die Kombination dieses Prinzips mit der Mehrfachrotation der Substratträger stellt sicher, dass die Abscheidung mit exzellenter Homogenität bezüglich Schichtdicke, Zusammensetzung und Dotierung erfolgt. Zudem gewährleistet der spezielle Reaktoreinlass, der eine Separation einiger Gase erlaubt, einen nach außen gleichmäßigen radialen Fluss mit einer optimal einstellbaren Verteilung.

Die Reaktoren sind induktiv geheizt und mit verschiedensten In-situ-Sensoren ausrüstbar.

Close Coupled Showerhead (MOCVD)

Das Close Coupled Showerhead (CCS) -Konzept lässt eine Vielzahl an Suszeptor-Substrat-Konfigurationen mit einer maximalen Kapazität von 69x2 bzw. 19x4-Zoll Wafern zu, die für die Massenproduktion von GaN-Bauelementen verwendet werden.

Bei der Close Coupled Showerhead-Technologie werden die prozessrelevanten Gase durch die wassergekühlte Showerhead-Oberfläche über der gesamten Beschichtungsfläche in den Reaktor eingelassen. Dabei ist der Abstand zwischen dem Showerhead und den Substraten sehr klein. Der Gaseinlass ist so konzipiert, dass die einzelnen Gase durch viele schmale Röhrchen bis kurz vor dem Einlass getrennt sind. Die Gase werden durch separate Öffnungen im wassergekühlten Showerhead in den Reaktor eingelassen, um eine sehr gleichmäßige Verteilung der Prozessgase zu erreichen.

Die Substrate liegen auf einem rotierenden Suszeptor, der mit einer Widerstandsheizung erhitzt wird. Durch separate Heizzonen kann das Temperaturprofil so angepasst werden, dass der Suszeptor auf der gesamten Oberfläche immer die gleiche Temperatur hat.

Organic Vapor Phase Deposition (OVPD)

AIXTRON bietet eine revolutionäre Depositionstechnologie für die Abscheidung organischer Halbleitermaterialien zur Herstellung von organischen Leuchtdioden (engl. Organic Light Emitting Diode - OLED) und flexibler Elektronik für die Anwendung in Flachbildschirmen und Beleuchtung sowie für weitere Halbleiterapplikationen an. OVPD ist eine innovative Technologie für die Dünnschichtabscheidung von sogenannten organischen „kleinen Molekülen“ (Small Molecules) auf dem Prinzip des Gasphasentransports.

Höchste Produktivität bei geringen Betriebskosten

In dem von Professor Stephen R. Forrest, Princeton University, USA entwickelten und patentierten Verfahren verdampfen die organischen Materialien im Feinvakuum und mittels eines inerten Trägergases zum Substrat transportiert, wo sie abgeschieden werden. Diese Technologie hat gegenüber konventionellen Technologien (Aufdampfen im Hochvakuum; engl.: Vacuum Thermal Evaporation - VTE) wesentliche Vorteile in Bezug auf Prozesskontrolle, Reproduzierbarkeit und Betriebskosten.

Die amerikanische Firma Universal Display Corp. (UDC) besitzt die Nutzungsrechte an den OVPD-Patenten und hat diese 1999 exklusiv an AIXTRON zur Entwicklung, Herstellung und zum Vertrieb von OVPD-Anlagen lizenziert.

Mit Unterstützung von UDC hat AIXTRON OVPD-Produktionsanlagen mit Fokus auf die Anforderungen für OLED-Technologien entwickelt. Hierzu hat AIXTRON OVPD mit der geschützten Close Coupled Showerhead (CCS)-Technologie kombiniert, die bereits in anderen AIXTRON Depositionsanlagen (MOCVD) erfolgreich zur Serienfertigung von Halbleiterbauelementen verwendet wird.

Polymer Vapor Phase Deposition (PVPD)

AIXTRON bietet mit der PVPD-Technologie einen innovativen Ansatz zur kontrollierten Abscheidung von polymerbasierten Dünnschichten aus der Gasphase. Die Technologie ermöglicht die Abscheidung funktioneller Dünnschichtstrukturen und ist in der Lage, verschiedene Polymerisationsprozesse in diesem skalierbaren Verfahren umzusetzen. Während konventionelle Polymerisationsverfahren auf lösungsmittelbasierten Technologien beruhen, setzt die PVPD-Technologie auf dem Prinzip der trägergasgestützten Gasphasendeposition auf.

Die Ausgangsmaterialien, in der Regel Monomere, werden dabei in speziell optimierten Quellensystemen verdampft und durch ein inertes Trägergas dem Depositionsprozess zugeführt. Durch den Einsatz von AIXTRONs patentierter Close Coupled Showerhead (CCS)-Technologie ist das Verfahren auf beliebige Substratgrößen skalierbar und kann sowohl in batchbasierten Prozessen wie auch in kontinuierlichen Inline- oder Rolle-zu-Rolle-Prozessen zur Anwendung kommen. Die präzise Kontrolle der zugeführten Materialmengen erlaubt die Abscheidung komplexer Verbindungen z.B. durch kontrollierte Ko-Polymerisation.

Durch den flexiblen, modularen Aufbau können Anlagen für verschiedene Polymerisationsprozesse optimiert werden und somit einen breiten Anwendungsbereich bedienen. Das Verfahren bietet präzise Schichtdicken-Kontrolle und exzellente Homogenität der abgeschiedenen Filme.

Aufgrund des lösungsmittelfreien Verfahrens entfallen Trocknungsschritte und die Schichten können konturkonform abgeschieden werden. Die moderaten Prozesstemperaturen ermöglichen die Abscheidung auf nahezu jedem, auch organischem Substratmaterial.

Typische Anwendungen sind z.B. funktionelle Polymerschichten zur Oberflächenfunktionalisierung (z.B. hydrophobe oder oleophobe Schichten), zur Abscheidung funktioneller Schichten im Bereich organischer Elektronik, Barriereschichten u.v.m.

Chemical Vapor Deposition (CVD) für die Wolframsilizid-Herstellung

Beim CVD-Prozess werden gasförmige Materialien in die Beschichtungskammer geleitet. Dieser Prozess hat sich in den vergangenen zwei Jahrzehnten bei der Wolframsilizid-Herstellung durchgesetzt und bietet den Herstellern eine serienproduktionstaugliche Technik und Flexibilität.

Die 300mm CVD-Prozesskammer, die mit einem Wafer bestückt ist, liefert außergewöhnliche Schichtqualitäten mit Partikelkontrolle bei hohem Durchsatz und langer Produktionsverfügbarkeit. Mehrere einzelne Beschichtungskammern können zu einem Cluster für große Produktionskapazitäten zusammengebaut werden.

Atomic Layer Deposition (ALD)

AIXTRONs ALD-Anlagen sind besonders für die Serienproduktion im Halbleiterbereich geeignet. Durch den begrenzten Reaktionsbereich mit geringem Volumen und gleichzeitig achsensymmetrischer Pumpen- und Gasverteilung und hochgradiger Reinigungsprozedur sowie der kostengünstigen Nutzung der Ausgangsmaterialien erreichen die AIXTRON ALD-Anlagen einen hohen Durchsatz mit kurzen Durchlaufzeiten. Die Verdampfungstechnik ist in dem zum Patent angemeldeten Showerhead integriert.

Es können High-k-Schichten und Metallelektroden mit einer Sättigung von kürzer als einer Sekunde auf 300mm bis zu 450mm Wafern abgeschieden werden; dabei ist der Durchsatz in Bezug auf das hohe Aspektverhältnis unübertroffen.

SiC warm-wall reactor (SiC-CVD)

Die Warmwand-CVD-Anlagen werden zur Herstellung von Halbleitern mit großer elektronischer Bandlücke, wie z.B. Siliziumkarbid (SiC) eingesetzt. Bei diesen Anlagen ist das Konzept des Planetenreaktors mit dem Hochtemperaturprozess verknüpft. Mit einer Konfiguration von bis zu 5x200mm Wafern gehören diese Anlagen zu den größten kommerziellen CVD-Produktionsanlagen für Siliziumkarbid (SiC) weltweit. Neben einer unübertroffenen Produktionskapazität gehört die effektive Nutzung der Ausgangsmaterialien zu den entscheidenden Vorteilen.

Die Zukunft fährt mit Siliziumkarbid

Siliziumkarbid (SiC) ist ein Halbleitermaterial, das sich ausgezeichnet für elektrische Anwendungen bei hohen Leistungen und Frequenzen eignet. Schnelle, verlustfreie SiC-Schottky-Dioden sorgen für effiziente und kompakte Lösungen für Schaltnetzteile, die bereits in Computer-Servern eingesetzt werden. Leistungsgleichrichtermodule, die mithilfe von SiC-Gleichrichtern und Transistoren leichter und kompakter ausgeführt werden können, zeigen ein vielversprechendes Potenzial für den zukünftigen Einsatz in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen.

Bei dieser Anlage ist der horizontale Warmwand-Reaktor mit der Mehrfachrotation der Substratträger, der sogenannten Gas Foil Rotation (GFR), kombiniert. Während des Beschichtungsprozesses werden durch die Rotation der Substratträger sehr homogene Schichten erzielt, die für moderne Hochleistungsbauelemente benötigt werden. Mit dem patentierten Transfersystem kann der Reaktor manuell mit den Substratträgern be- und entladen werden. Auf Wunsch bietet eine zweite Beschichtungskammer mehr Flexibilität und einen höheren Durchsatz der Anlage.

Chemical Vapor Deposition und Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition für Nanomaterialien

AIXTRONs einzigartige plasmagestützte Depositionstechnologie ermöglicht einen sehr flexiblen Prozess. Damit können verschiedene Nanomaterialien hergestellt werden. Das Plasma ergänzt den Dünnfilmbeschichtungsprozess und bietet somit die Grundlage zur Synthese von nahezu allen möglichen Varianten und Formen von Graphen, Kohlenstoff-Nanoröhren und –drähten. Zudem können die Prozesstemperaturen reduziert und verschiedene Oberflächen vorbereitet werden.

Unsere eingetragenen Warenzeichen

AIXACT®, AIXTRON®, Atomic Level SolutionS®, Close Coupled Showerhead®, CRIUS®, Gas Foil Rotation®, OVPD®, Planetary Reactor®, PVPD®, TriJet®