AIXTRON und Fraunhofer IISB kooperieren bei der Entwicklung der Siliziumkarbid-Produktionstechnologie

AIXTRON, ein führender Hersteller von Depositionsanlagen für die Halbleiterindustrie, kooperiert bei der Entwicklung von Epitaxie-Prozessen auf 150 mm-Siliziumkarbid-Wafern (SiC) mit dem Forschungsinstitut Fraunhofer IISB (Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB) in Erlangen. Dabei kommt die neue G5 WW-Anlage von AIXTRON zum Einsatz, die für die Verwendung von 8x150 mm-SiC-Wafern konfiguriert ist. Der Planetenreaktor von AIXTRON wird im 4. Quartal 2014 in einem Reinraumlabor am IISB installiert.

Dr. Jochen Friedrich, Leiter der Abteilung Materialien am Fraunhofer IISB, sagt: „Wir erwarten durch diese Partnerschaft eine beschleunigte Einführung der 150 mm-SiC-Technologie in der Industrie und bündeln dazu unser Prozess-Know-how zur Herstellung von SiC-Wachstumsschichten mit der Anlagenexpertise von AIXTRON. Die G5 WW-Anlage werden wir am IISB in Erlangen für die Prozessoptimierung und zu Demonstrationszwecken nutzen.“

Das Fraunhofer IISB hat ein tiefgreifendes Verständnis für SiC-Epitaxie-Prozesse mit geringer Defektdichte entwickelt. Diese bilden die Grundlage für die Herstellung von SiC-Bauelementen mit hoher Sperrspannung. Besondere Charakterisierungstechniken für die Materialeigenschaften von Siliziumkarbid, wie zum Beispiel die Photolumineszenzabbildung bei Raumtemperatur und das gezielte Ätzen von Defekten wurden am Fraunhofer IISB entwickelt und angepasst. In den IISB-Laboren können vollständige SiC-Prototypen hergestellt und charakterisiert werden.

Dr. Frank Wischmeyer, Vice President Power Electronics bei AIXTRON, sagt: „Basierend auf der weltweit anerkannten Erfahrung des Fraunhofer IISB in der SiC-Epitaxie-Technologie und -Charakterisierung, werden wir mithilfe unserer hochmodernen G5 WW-Anlage gemeinsam die Optimierung von Produktionsprozessen für SiC-Bauelemente auf 150 mm-Wafern vorantreiben. Das Ziel der Zusammenarbeit ist die Demonstration von Produktionsprozessen für die Massenfertigung, wobei wir vor allem die Materialanforderungen von Siliziumkarbid für SiC-Leistungsbauelemente im Blick haben. Mit diesem gemeinsamen Vorhaben unterstützen wir ab 2015 AIXTRON Kunden weltweit beim Wechsel von der 100 mm- zur 150 mm-SiC-Prozesstechnologie, um so effiziente und ökonomische Produktionsprozesse für künftige SiC-Leistungsbauelemente zu erreichen.“

Aktuell sind bereits verschiedene SiC-Baulemente wie Schottky-Dioden und Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) erhältlich. Sie werden vor allem in Schaltnetzteilen von Computerservern und Fernsehern, in Solarstromwechselrichtern und effizienten Stromrichtern in der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV), medizinischen Geräten oder Nahverkehrszügen eingesetzt. Um die weitere Verbreitung von Siliziumkarbid in der Leistungselektronik zu erleichtern, zielt die Einführung der 150 mm-SiC-Technologie auf eine Verringerung der Kosten bei der Herstellung von Halbleitermaterialien und Bauelementen aus Siliziumkarbid.

Unsere eingetragenen Warenzeichen: AIXACT®, AIXTRON®, Atomic Level Solutions®, Close Coupled Showerhead®, CRIUS®, EXP®, EPISON®, Gas Foil Rotation®, Optacap™, OVPD®, Planetary Reactor®, PVPD®, STExS®, Trijet®