Rapid Thermal Processing (RTP) Gerät

• Subject Area: Electrical Engineering and Information Technology
• Term: Funded in 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 401077070

Wir beantragen ein Rapid Thermal Processing (RTP) Gerät, welches in der Lage ist, für längere Zeiträume (Größenordnung 30min) bei Temperaturen von 1100°C-1150°C Silizium-Proben in einer reinen Wasserstoffatmosphäre zu tempern. Dazu ist zum einen eine Hochvakuummöglichkeit des RTP vonnöten als auch eine entsprechende Turbomolekularpumpe, die Prozessdrücke kleiner 10-3mbar ermöglicht. Darüber hinaus muss der Ofen sehr homogen Siliziumwafer bis 6“ oxidieren. Für beide Prozesse wird daher eine Crossbar Ausführung der Lampenheizung gefordert. Im Rahmen laufender Prozesse wurde festgestellt, dass die Nitridierung und Wasserstofftempern/Oxidation sich gegenseitig sehr nachteilig beeinflussen. Anstatt zu einem Silizium-Reflow zu führen, kommt es zu einer Ätzung von Siliziumstrukturen nachdem Nitridierungen in dem gleichen RTP durch-geführt werden. Beide Prozesse sind für unsere Arbeiten aber essentiell: Der Silizium Reflow wird verwendet um nano-elektromechanische Sensoren zu generieren und um Line-Edge Roughness Effekte für nanoelektronische und photonische Bauelemente zu glätten. Die Nitridierung ermöglicht ein „De-Pinnen“ des Fermilevels an Metall-Silizium Kontakten, was wir für die Herstellung von Solarzellen für die Wasserstofferzeugung als auch für die Herstellung von CMOS Bauelementen verwenden (werden), die bei tiefsten Temperaturen Spin Qubits kontrollieren sollen. Die Kombination beider Effekte – Entfernen von nativem Oxid durch H2 Tempern und anschließender Nitridierung – ist sehr erfolgsversprechend, aber nur in getrennten Öfen möglich.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: Rapid Thermal Processing (RTP) Gerät
• Instrumentation Group: 0930 Spezialgeräte der Halbleiterprozeßtechnik
• Applicant Institution: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
• Leader: Professor Dr. Joachim Knoch