Atomlagenabscheidung (ALD)

Wir bieten unsere führenden High-k-Technologien für 300 mm (12 Zoll) und kleinere Wafergrößen in einem einzigartigen Kompetenzzentrum für Atomlagenabscheidung an - und überbrücken damit den Bedarf an hohen Anfangsinvestitionen für den Einstieg in das Gebiet der ALD für kleine bis große Unternehmen. Wir befassen uns mit dem Bedarf an schnellen und genauen elektrischen Ergebnissen für die Prozessentwicklung oder Fehleranalyse, mit kundenspezifischen Tests und Charakterisierungsdienstleistungen auf Waferebene sowie mit dem Scale-up neuartiger Vorläuferchemikalien. Von frühen Laborergebnissen bis hin zu 300 mm (12 Zoll)-Prozessanlagen, die für den Betrieb von Bauelemente-Wafern und die Unterstützung der Pilotphase bis zur Fertigung qualifiziert sind, deckt das Fraunhofer IPMS alle Prozessschritte ab.

Eigenschaften

• ALD-abgeschiedene High-k-Oxide und Elektroden für: Stand-alone-Speicher und eingebettete Speicher (SRAM, DRAM, RRAM und FRAM)
• HfO2, TiN und TaN für High-k / Metal Gate (HKMG) für: High-k first, High-k last, FDSOI- und FinFET-Transistortechnologien
• Vollständig CMOS-kompatible ALD-abgeschiedene HfO2-basierte Ferroelektrika für FeFET-NVM-Speicher
• Passive Komponenten, die ALD-abgeschiedene 3D high-k MIM-Kondensatoren integrieren (für Puffer- und Entkopplungszwecke auf Chip- (System on Chip - SoC) oder Gehäuse- (System in Package - SiP) Ebene)
• Plasma-aktiviertes ALD (PEALD)-Nickel für NiSi Source/Drain-Kontakte
• ALD-Prozesse von Metall und Metallnitriden integriert in 28-nm-BEOL-Kupferverbindungen
• PEALD-Oxid und -Nitride für das Transistor-Modul und für Doppelstrukturierungsschemata unter 28 nm, wie z.B. SADP
• Hartmaske für Ätzen mit hohem Aspekt in Silizium und Oxid
• Passivierungsschichten für die Photovoltaik 
• ALD-Prozesse für MEMS/MOEMS-Anwendungen: Ätzstopps, verschleißfeste Schichten, optische Schichten (Bragg-Spiegel) und Sensormaterialien (ISFET)

ALD Präkursoren-Screening

• Schnelles Screening durch Einsatz von In-situ-Analytik (QCM und QMS)
• Grundlagenforschung zu Nukleationsfilmwachstum und Stufenabdeckung
• Skalierung von kleinen Proben bis hin zu 300-mm-Wafern
• Einzelwafer und Large Batch ALD
• Crossflow-, Showerhead- und Batch-Ofen-Prozesskammer

Materialforschung und -entwicklung für:

• Hoch-k-Oxide (HfO₂, ZrO₂, TiO₂, Al2O₃ ,SiO₂)
• Metalle und Metallnitride
• Cu BEoLBarrier/Seed
• Hartmasken für Ätzen mit hohem Aspektverhältnis in Silizium und Oxid
• Liner und Abstandhalter
• Testchips mit niedriger Zykluszeit zum elektrischen Auslesen für MIS / MIM-Geräte 
• Planare und 3D-Strukturen mit hohem Aspektverhältnis