Graphen für die Anwendung in integrierten Halbleiterschaltkreisen (Graphica)

Das Ziel des Gesamtvorhabens ist die Entwicklung einer zur Si-Technologie kompatiblen Graphen Synthesemethode auf 200 mm Si/Ni-Substraten, die einen anschließenden Transfer der Graphenschichten überflüssig macht. AIXTRON wird hierbei die CVD Technologie für die Abscheidung von hochwertigen Graphen Schichten auf vorstrukturierten 200 mm Si/Ni Substraten entwickeln. Die Technologieentwicklung umfast sowohl die Prozessführung als auch die Optimierung von vorhandenen CVD Reaktoren für die homogene Abscheidung auf den 200 mm Substraten. Vorhandene CVD Reaktoren werden verwendet, um die Graphensynthese auf technologierelevanten, Ni-beschichteten Substraten zu optimieren. Mit Hilfe von DoE (Design of Experiments) werden alle relevanten Prozessparameter optimiert. Die Optimierung der Abscheidung, in Bezug auf den Wachstumsprozess und die Reaktortechnologie, wird in einem iterativen Prozess auf der Basis der Charakterisierungsergebnisse durchgeführt. Nach der Optimierung des Graphenwachstums zwischen nicht-integrierten Ni-Kontaktdrähten wird die Abscheidung auf vorstrukturierten Si-Wafern durchgeführt, wobei hier die Ni-Strukturen komplett in ein Bauelementekonzept integriert sind. Die spätere Einspeisung der Wafer in die Prozesslinie des IHP macht eine Herstellung der Schichten unter produktionsrelevanten Bedingungen notwendig. Das heißt, dass der Herstellungsprozess in Bezug auf Durchsatz und vor allem Reinheit entsprechenden Anforderungen standhalten muss. Hierfür muss das Transfersystem des vorhandenen Reaktors an die Verarbeitung von 200 mm Substraten angepasst werden.