Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) betreibt anwendungs¬orientierte Forschung im Bereich der Hochleistungskeramik. Dafür werden unter anderem verschiedene Dickschicht- und Dünnschichttechnologien genutzt. In der Arbeitsgruppe „Dünnschicht-Technologien“ bestehen langjährige Kompetenzen bei der Chemischen Gasphasenabscheidung (CVD), Atomlagenabscheidung (ALD) und Physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD). Arbeitsschwerpunkte waren bisher die Erforschung und Realisierung von Verschleißschutzschichten die Erforschung und Realisierung von thermischen ALD-Abscheidungen für high-k-Dielektrika die Beschichtung von Fasermaterialien zur Herstellung von Kompositwerkstoffen per ALD und CVD sowie die Erforschung und Realisierung von Barriereschichten per ALD und PVD sowie die Herstellung von gerichteten Carbon Nanotubes für verschiedene Anwendungsfelder. Für Forschungsarbeiten im Bereich der Dünnschichttechnologien stehen verschiedene Laboranlagen zur Verfügung. Dazu zählen zwei PECVD-Anlagen, eine thermisch CVD-Apparatur sowie zwei ALD-Anlagen, eine Sputter-Apparatur und eine Beschichtungsanlage, die Prozesskombinationen von thermischen ALD und CVD erlaubt.
Die Schichtbearbeitung im Bereich einzelner Atomlagen gewinnt mit zunehmenden Anforderungen modernster Mikroelektronik aber auch in anderen Branchen mit der Tendenz zur Miniaturisierung an Bedeutung während ihre Anwendungsfelder breiter werden.
Ziel des SAB-Projekts ist die Erforschung von Prozessen und Technologien im Bereich weniger Atomlagen auf der Basis der ALD und des Atomlagenätzens (ALE) sowie der Aufbau und Erweiterung von Kompetenz zur Materialbearbeitung und -charakterisierung im Bereich der Nanotechnologie speziell für diese Techniken in der deutschen Forschungslandschaft von Industrie und Hochschulen.
Der Beitrag dieses Projektes besteht in der Verbesserung der Überleitung von wissenschaftlichen Ergebnissen an Hochschulen und Forschungsinstituten in den anwendungsnahen Forschungsbereich von Betrieben auf dem Gebiet der ALD und ALE. Für diesen Zweck sollen ausgehend von der plasmagestützten Atomlagenabscheidung zwei Ätztechnologien detailliert untersucht werden. An der TU Dresden soll die thermische ALE auf der Basis von HF (Flusssäure) und am IKTS die plasmagestützte ALE bearbeitet werden.
Die vorhandene (Abbildung) FHR ALD 300 des IKTS wird um ein Modul für Plasma ALD und ALE erweitert. Die Kooperation zwischen FHR, FAP und SEMPA konzipiert und realisiert diesen Demonstrator unter technologischer Beratung von IKTS und IHM.
Mit den neu designten Plasmaquellen-Demonstratoren von FAP und FHR sowie der Anlagentechnik und Steuerung von FHR und SEMPA werden Wissenschaftler des IKTS für die Wafergrößen 200 und 300 mm plasma-gestützte ALD und ALE Prozesse untersuchen.
Finanzierung: SAB/EFRE
Projektzeitraum: Oktober 2018 bis September 2021
Projektpartner: TU Dresden, FHR Anlagenbau GmbH, FAP GmbH, SEMPA Systems GmbH
