Beschreibung der Beschaffung
Es soll eine ICP-RIE (RIE: Reactive Ion Etching; ICP: Inductively Coupled Plasma) zum sanften Tiefätzen von Halbleiter-Nanostrukturen angeschafft werden. Die Anlage soll optimiert sein für das ICP Ätzen von nitridischen Halbleitern für optoelektronische und elektronische Anwendungen. Auch Phosphidische und Arsenidische Halbleiter sollen grundsätzlich bearbeitet werden können.
Die Anlage wird von mehreren Nutzern in einer Umgebung verwendet, in der sowohl Forschung als auch Kleinserien-Produktion stattfindet. Die Anlage muss deshalb auf die Bedienung durch mehrere Nutzer ausgelegt sein.
Im Einzelnen sind folgende Mindestanforderungen zu erfüllen:
— Vakuum-Probenschleuse:
Die Anlage benötigt eine Schleuse zum zügigen Ein- und Ausschleusen von Proben, ohne dass das Vakuum in der Anlage gebrochen werden muss. Die UHV-seitige Bedienung der Schleuse (Abpumpen, Belüften) muss automatisiert erfolgen. Das herunterfahren von ggf. Turbo-Pumpen ist in einem automatisierten, sanften Modus zu gewährleisten,
— Sicherheitsabschaltung:
Die gesamte Anlage muss eine automatische Prozedur zum sicheren Herunterfahren der Anlage und aller Pumpen und sonstiger Systeme der Anlage besitzen,
— Probengröße:
Der Reaktor muss Proben bis zu einem Durchmesser von mindestens 200 mm (8 Zoll) verarbeiten können,
— Wafer-Temperatur:
Zur Kontrolle der Wafer-Temperatur ist neben einer Heizung auch eine Helium-Rückseitenkühlung notwendig,
— Gas-Handling-System:
Für die geplanten Prozesse werden mindestens 6 MFC-geregelte Gasleitungen benötigt, davon mindestens 2 mit Bypass für korrosive Medien (in diesem Fall: Cl2 und BCl3),
— HF-Leistung:
Die maximale HF-Leistung (Substratelektrode) muss mindestens 300 W, die maximale ICP-Leistung mindestens 1 200 W betragen,
— Anlagensteuerung und Prozesskontrolle:
Automatisierte Steuerungsmöglichkeiten müssen vorhanden sein (PC, inkl. Software). Der Prozess muss zur besseren Reproduzierbarkeit automatisch überwacht werden (z. B. die Einhaltung der Setpoints) und die Prozessdaten müssen für eine spätere Auswertung möglichst detailliert dauerhaft gespeichert werden können. Ein Blindflansch (später dann mit Quarzglasfenster auszustatten) sollte bereitstehen, damit später eine optische Emissions-Spektroskopie-Analyse nachgerüstet werden kann,
— Größe des Geräts:
Die Größe des Geräts (ohne zusätzliche Aufbauten wie z. B. Pumpen oder Kontrollracks) sollte möglichst kompakt sein und die Breite/Länge sollte 1000 mm/2000 mm keinesfalls überschreiten. Eine oder mehrere Seitenwände des Geräts (zumindest eine der Längsseiten) sollte in die Reinraumwand integrierbar sein. Der Bereich um das Gerät, der zur Wartung und Reparatur benötigt wird, sollte eine Breite von 80 cm um das Gerät herum nicht überschreiten,
— Prozess-Spezifikationen:
Wir erwarten, dass der Hersteller Standard-Rezepte, insbesondere zum Ätzen von AlGaN, GaN, InGaN, und zum Reinigen des Reaktors mitliefert und auch vor Ort demonstriert. Key Performance Indicators des Ätzprozesses sind anzugeben,
— Abgasreinigung und Sicherheit:
Ein Abgasreinigungssystem inklusive Sicherheitsvorrichtungen ist für den Betrieb der Anlage unabdingbar und sollte direkt vom Hersteller mit angeboten werden, da dieser am besten weiß, welche Reinigungssysteme die gesetzlichen Anforderungen am besten erfüllen,
— Spezifizierte Prozesse:
Folgende Prozesse müssen in der Anlage durchführbar sein: GaN (Al0.7Ga0.3N) mit SiOx oder SiN Masken muss mit Raten von mindestens 0,5 μm/min (0,3 μm/min) geätzt werden können. Die Selektivität von GaN zur SiOx und SiN Maske sollte mindestens 5:1 (3:1) oder höher sein. Der Flankenwinkel der tiefgeätzten GaN Strukturen sollte mindestens 85 betragen. Die RMS Rauheit der GaN Oberfläche nach dem Ätzen (mit einer Ätztiefe von mindestens 1 μm) sollte geringer als 10 nm sein.