Forschungsinfrastruktur im Exzellenzcluster PhoenixD

Das Aufdampfen ist ein Beschichtungsverfahren mit dem unterschiedliche Werkstoffe wie Leiter, Isolatoren, oder Legierungen abgeschieden werden können. Zur Schichtherstellung wird eine Aufdampfanlage der Firma Leybold Optics vom Typ LAB500plus verwendet. Die Anlage verfügt sowohl über einen Elektronenstrahlverdampfer als auch einen thermischen Verdampfer.

Technische Details

• Beschichtung von 4“-Substraten
• Abscheidbare Materialien: Pt, Cr, Cu, SiO₂, Al₂O₃, Weitere nach Absprache
• Probengröße 8"
• Schreibgeschwindigkeit 1cm²/h
• Beschleunigung 50kV
• Minimale Strukturgröße 8 nm
• Verdampfungsverfahren:
  • Elektronenstrahlverdampfen
  • Thermisches Verdampfen

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Folke Dencker, dencker@impt.uni-hannover.de

'LUMEN' gegründet von EFRE ZW 7-85050947: 3840 Kerne a 2,2 Ghz, 2 GPU-Knoten, 1 PB Speicher

Am Institut für Mikroproduktionstechnik steht die Anlage DWL66+ von der Firma Heidelberg Instruments Mikrotechnik GmbH für die Laserdirektbelichtung zur Verfügung. Hiermit können Substrate mit Kantenlängen bis 9“ belichtet und Strukturauflösungen bis 300 nm erzielt werden. Im Funktionsumfang ist ebenfalls die Grautonbelichtung mit bis zu 1000 Abstufungen integriert, um 2,5-dimensionale Strukturen zu erzeugen.

Technische Details

• Minimale Strukturgröße: 0,3 µm (2 mm Schreibmodus) bzw. 1 µm (10 mm Schreibmodus)
• Schreibgeschwindigkeit: 3 mm²/min (2 mm Schreibmodus) bzw. 150 mm²/min (10 mm Schreibmodus)
• Wellenlänge Diodenlaser: 405 nm
• Maximale Substratdicke:12 mm
• Maximale Belichtungsfläche: 200 x 200 mm²
• Echtzeitautofokus:optisch oder pneumatisch
• Rückseitenjustage

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Folke Dencker, dencker@impt.uni-hannover.de

SEKI SDS6370: bis zu 2", Gase CH4, H2, O2, N2, in situ Pyrometer und Interferometer, zusätzlicher UHV-Turbo-Pumpensatz, Heizstufe

OFC20SF Specialty Fiber Draw Tower, Rosendahl Nextrom Oy:

• Höhe 12 m
• Preformdurchmesser 10 - 50 mm
• Faserdurchmesser 80 µm - 10 mm
• Liniengeschwindigkeit 0,1 - 400 m/min
• Beschichtungsmaterialien: Zweischicht-Acrylat, Polyimid

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Dr. Michael Steinke, michael.steinke@hitec.uni-hannover.de

"Modified Chemical Vapor Deposition" (MCVD)-Anlage mit Chelat-Dotiersystem zur Herstellung von Siliziumdioxid-Lichtwellenleiter-Vorformen, Lumentum d.o.o., CVD-08 mit CDS-03:

• 4x Bubbler für flüssige Precursoren
• 4x Hochtemperatur-Sublimatoren
• Scanning-Pyrometer

Ficontec P1200 + A1200: Hauptbewegungsportalsysteme, Z-Kopf mit drehbarem Vakuum PUT, Dispenssystem, Unter- und Obersichtkameras, Fördersystem, Wafertisch, Flip-Chip-Station, Waferschalenein- und -ausgabe, Abstandssensoren an der Ober- und Unterseite, Sechs-Achsen-Ausrichtsystem, Optischer Leistungsmesser

Das Ionenstrahlätzen (Ion Beam Etching - IBE) dient zur Entfernung und Strukturierung von dünnen Schichten. Bei dem Verfahren handelt es sich um ein Trockenätzverfahren. Der Materialabtrag erfolgt rein physikalisch durch das Auftreffen von hochenergetischen Teilchen auf eine Werkstoffoberfläche. Am IMPT wird eine Ionenstrahlanlage der Firma Commonwealth Scientific Corporation eingesetzt.

Technische Details

• Ionenstrahlätzen von 4“-Substraten
• Ätzgase: Cl, BCl3, CF4, SF6, O2, N2, Ar
• Ladungssicherung
• Endpunkterkennung
• Leistung variabel

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Folke Dencker, dencker@impt.uni-hannover.de

Eigenbau LZH-System: BBM-Überwachungssystem, Vakuumpumpsystem, Sputtertarget-Wechselvorrichtung, Veeco-Plasmaquelle 16cm

Mit dem alpha300 apyron von WITec steht dem IMPT ein hochautomatisiertes konfokales Raman Mikroskop für High-end Spektroskopie-Anwendungen und konfokalem Raman-Imaging zur Verfügung.

Technische Details

• Motorisierter 6-fach Objektiv-Revolver
• Köhlerbeleuchtung (Hellfeld) mit motorisierter Feld- und Aperturblende
• Hubtisch mit 5-Phasen-Schrittmotor mit 10 nm Schrittweite
• Motorisierter x-y-Probenpositionierer mit 25 nm Schrittweite
• Motorisierter Kamerakoppler und Multiwellenlängen Lasereinkoppler
• Motorisierter Multi-Output Koppler mit AutoBeam Output Adjustment Unit (OAU)
• Kalibrierquelle zur automatischen Spektrometerkalibrierung
• EasyLink Controller für einfache und intuitive Bedienung
• 405 nm Diodenlaser (Klasse 3B) mit LP Raman-Filter, LL-Filter und TruePower
• 532 nm DPSS-Laser (Klasse 3B) mit LP Raman-Filter, LL-Filter und TruePower
• 633 nm Diodenlaser (Klasse 3B) mit LP Raman-Filter, LL-Filter und TruePower
• Ultra-High-Throughput-Spektrometer UHTS600 mit 3-fach Gitterhalter
• Spektroskopische Gitter mit 300, 1800 und 2400 Linien/mm  
• Hochempfindliche BI-EMCCD-Kamera mit bis zu 1300 Spektren/s
• Objektiv 10x von Zeiss EC Epiplan DIC mit 0,25 NA
• Objektiv 50x von Zeiss EC Epiplan DIC mit 0,75 NA
• Objektiv 100x von Zeiss EC Epiplan-Neofluar DIC mit 0,90 NA
• Objektiv 10x von Zeiss EC Epiplan-Apochromat mit 0,95 NA
• Streulichtschutz mit codierten Magnetschaltern für LSK 1M Betrieb
• Antibunching-Erweiterung mit MultiHarp, zwei APDs, Auskopplern, Strahlteiler, Filterschiebern und zusätzlichen optischen Lichtleitern
• Oxford Microstat He2 für Temperaturen von 3,2 K bis 500 K 
• WITec Control und Project FIVE Softwarepaket
• TrueMatch Software-Erweiterung zur Datenbank-Verwaltung
• High-Performance PC für die Datenerfassung

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Folke Dencker, dencker@impt.uni-hannover.de

Die Lightfab 3D ist eine Laserbearbeitungsanlage für das Laser-Strukturieren, Laser-Schweißen und laserinduzierte selektive Ätzen zur Herstellung skalierbarer technischer Systeme. Die Lightfab 3D ermöglicht die makroskopische Bearbeitung in Form von Trennen und 3D-Strukturierung durch lokale Ablation. Zudem können 3D-Strukturen mit einem zweistufigen Prozess subtraktiv mit einer Präzision von ~1 µm gefertigt werden. Aufgrund der hohen Energiedichte im Fokuspunkt wird hier die Ätzeigenschaften des Materials durch die präzise Belichtung mit dem fs-Laser zunächst lokal modifiziert. Im Anschluss können die belichteten Strukturen mittels eines nasschemischen Ätzprozess im Ultraschallbad selektiv entfernt werden. Darüber hinaus ist das hermetische Fügen von optisch transparenten peripheren Komponenten möglich. 

Technische Details

• Laser mit einer Wellenlänge von 1030 nm
• Belichtungsbereich XY: 200 x 200 mm²; Z: 150 mm²
• Präzision: XY: 150 nm; Z: 1 µm
• Pulsdauer: 400 fs bis 5 ps
• Frequenz: 100 kHz bis 10 MHz
• Pulsenergie: > 15 µJ ab 500 kHz
• Materialien: u.a. Diamant, Quarzglas, Borosilikatglas, Saphier

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Folke Dencker, dencker@impt.uni-hannover.de

Pharos Femtosekunden-Lasersystem von Light Conversion: 20W, 2mJ, 1 kHz - 1 MHz, <190fs plus Interferometrischer Sensorkopf Sensofar S onix, 3-Achsen-Translation mit Aerotech-Tischen

3 Linearachsen mit zusätzlicher Dreh- und Kippeinheit, absolute Positioniergenauigkeit: 50µm, Verfahrgeschwindigkeit: 100mm/s, Galvanometerscanner, Heizplatte max. Temp. 600°C, Fasertransportgeschwindigkeit bis zu 4000 mm/min, min. Faserdurchmesser 0,2 mm

DWL 400 von Heidelberg Instruments zum Hochgeschwindigkeits-Direktlaserschreiben auf 400x400 mm² großen Substraten mit einer UV-Diodenlaserquelle

EVG620NT von EV Group GmbH mit zwei UV-Quellen (365 und 405+436 nm). Mask Aligner für 150x150 mm² Substrate mit integriertem UV-Nanoimprint-System. Hart-, Soft-, Vakuumkontakt- und Proximity-Belichtungsmodus

S neox 3D Optical Profiler von Sensofar Metrology mit 5 Betriebsmodi (Weißlichtinterferometrie, Dünnfilmreflektometrie, konfokal, variabler Fokus und AFM) für Substratgrößen bis zu 100x100 mm²

SEKI SDS6k: bis zu 12", Gase CH4, H2, O2, N2, in situ Pyrometer und Interferometer

Durch das Ionenstrahlätzen lassen sich homogene und reproduzierbare Strukturierungen von Materialien erzeugen. Durch das Hinzufügen von reaktiven Gasen wird aus dem rein physikalischen Ionenstrahlätzen, die Kombination eines chemischen und physikalischen Ätzverfahrens. Ein Einsatzgebiet des reaktiven Ionenstrahlätzens (REAKTIVE ION BEAM ETCHING – RIBE) ist die Strukturierung von Mikrosystemen.

Technische Details

• Bearbeitung von 4“ und 6“ Wafern
• Substratrotation 1 bis 20 U/min, Halter kippbar in-situ von 0° bis 165°
• Optische Endpunktdetektion
• Vorhandene Reaktivgase: Sauerstoff, Chlor, Bortrichlorid, Schwefelhexafluorid, Tetrafluormethan
• Neben IBE, RIBE ebenfalls CAIBE möglich

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Folke Dencker, dencker@impt.uni-hannover.de

PhoenixD verfügt über ein semiautomatisches Drahtbondsystem vom Typ 56i der Firma F&S BONDTEC. Es zeichnet sich durch die hohe Flexibilität der wechselbaren Bondköpfe aus, die für alle Drahtbond- und Testverfahren geeignet sind. Es ermöglicht vollautomatisches Bonden mit manuellem Bauteilwechsel und bietet die Möglichkeit, Bondprogramme zu speichern. Die anpassungsfähigen Bondeinstellungen erlauben Feinabstimmungen an Loopformen sowie Kraft- und Leistungsprofilen. Zudem verfügt das System über eine äußerst leistungsstarke automatische Bilderkennung und eine innovative, intuitiv programmierbare Bonder-Software. Der Bondkopf kann ausgetauscht werden, um unterschiedliche Drähte und Verfahren zu nutzen. Derzeit ist ein Ball-Wedge und ein Dünndraht Wedge-Wedge Kopf verfügbar.

Laser Nanofactory von Femtika, direktes Laserschreibsystem für Zwei-Photonen-Polymerisation mit 1 W bei 515 nm und selektives Laserätzen mit 10 W bei 1030 nm. Integriertes digitales holografisches Mikroskop bei 675 nm.

EVG: Beleuchtung bei 365 nm, 405 nm und 436nm, Ausrichtungsgenauigkeit < 1µm, Reproduktion von Strukturen mit einer Größe von weniger als 100nm und 10nm Restschicht

Aktives Faser-Thulium-Lasersystem: >0,5 kW, <30 fs, >1016 W/cm², 100 kHz, 2000 nm

Probengröße: Chip-Level bis Wafer-Größe 200mm, in situ radikal-aktiviertes Bonding, Dampf-Injektion, Ultra-Hoch-Vakuum-Bonden, in situ Alignment, max Temperatur >500°C, anodisches Bonding, UV-Bonden

SCIA TRIMM 200: Probengröße: bis zu 200 mm Wafer, Ätzgase: Ar, O2 und Halogenide, Ätzen von Inhomogenitäten in optischen Schichten mit Angström-Präzision

Vanguard Automation GmbH (ein Mycronic Unternehmen) - SONATA1000 Serie

Hybridarchitektur aus vier schnellen H100-GPUs und sechzehn A100-GPUs für große Datenmengen, doppelte Genauigkeit

TRUMPF Hochleistungs-Lasersystem: >2 kW, <30 fs, >1017 W/cm², 100 kHz, 1030 nm, mit Röntgenstralen betriebenes Lasersystem, bereits mit dem Gebäude bewilligt