Verbundprojekt: Innovative Fehleranalytik für hoch integrierte Systeme - SAM3 -; Teilvorhaben: Plasmasystem zum Trockenätzen von neuartigen SiC/GaN Halbleiterbauelementen

Erforschung, Entwicklung, Anpassung und Einführung innovativer Plasmatrockenätzprozesse sowie der zugehörigen Anlagentechnologie für neue Hochleistungshalbleiterbauelemente - zur Lokalisierung von Defekten auf Chipebene bedingt durch Wechselwirkung mit dem Package und die Einführung neuer Halbleitermaterialien (GaN, SiC); - zur Zielpräparation von Fehlstellen in SiP-Bauteilen und Verbindungen (insbesondere neuartige Plasmaätzverfahren für alternative GaN- und SiC-Halbleitermaterialien und zum Öffnen von Gehäusen). Erforschung und Entwicklung der dafür notwendigen gerätetechnischen und softwaretechnischen Lösungen für die erforderlichen Präparations- und Testverfahren. Dazu sind folgende gerätetechnische Entwicklungen geplant: Neuartiges Plasmaätztool für die Präparation von GaN- und SiC-Substraten. Durch die Projektarbeiten von Muegge und die dabei erwarteten Ergebnisse soll insbesondere der Systemhersteller Infineon in enger Zusammenarbeit in die Lage versetzt werden, seine Entwicklungszeiten zu verkürzen und seine Produkte zuverlässiger und mit besserer Qualität herzustellen. Der besondere Schwerpunkt liegt für Muegge im Unterarbeitspaket AP2.6 auf der Erforschung alternativer Präparationsverfahren basierend auf Plasmaätzen, mit denen es möglich sein wird, die Substratdicke von SiC- und GaN-Halbleitermaterialien so zeit- und energieeffizient zu reduzieren, damit die Fehleranalyse an Bauteilen bestehend aus diesen beiden Hochleistungshalbleitermaterialien durch einen rückseitigen Mess- bzw. Analysezugang möglich ist. Hierzu wir ein neuartiges Plasmaätzsystem, das durch Mikrowellenanregung hocheffektive Radikale erzeugt, designt, aufgebaut und erforscht. Mittels einer hohen Dichte an Fluor- und Sauerstoff-Radikalen soll dabei mit Unterstützung von Niederfrequenz-Ionen SiC mit einer hohen Rate effizient zu SiF4 und zu CO2 umgewandelt werden. Ein effizienter Abtrag von GaN ist durch den Einsatz von Chlorchemie zu erwarten.