Plasmaätzen mit ICP-RIE und RIBE

Individuelle Strukturierung komplexer Materialien und großer Substratgrößen: Modernste Plasmaätztechnologien am Fraunhofer IOF

Unser Technologiebereich Plasmaätzen setzt Maßstäbe in der hochpräzisen Bearbeitung und Strukturierung verschiedenster Materialien. Dabei sind wir besonders spezialisiert auf Werkstoffe und Prozesse für photonische Anwendungen. Mit Reaktivem Ionenätzen (RIE) und Reaktivem Ionenstrahlätzen (RIBE) bieten wir maximale Flexibilität, hohe Auflösung und kundenspezifische Prozessentwicklung. Unsere erfahrenen Teams begleiten Sie vom Konzept bis zum fertigen Bauteil – für Forschung und Industrie.

© Fraunhofer IOF
Plasmaätzanlage

Unser Leistungsangebot

Wir entwickeln und realisieren anspruchsvolle Mikro- und Nanostrukturen mittels reaktivem Plasma- und Strahlätzen (ICP-RIE und RIBE) für verschiedenste Materialien und Anwendungen. Dank modernem Equipment und langjähriger Erfahrung setzen wir individuelle Kundenwünsche effizient um. Wir bieten umfassende Beratung und Technologietransfer für Industrie- und Forschungsprojekte.

  • Beratung zu Technologieauswahl und Machbarkeit
  • Entwicklung komplexer Ätzprofile (z. B. schräge Gitter (RIBE))
  • Prozessentwicklung für neuartige Materialien und Anforderungen
  • Strukturierung von Silizium, Siliziumdioxid, optischem Glas, Dielektrika und Metallen
  • Unterstützung beim Technologietransfer in Ihre Produktion

Vorteile und Spezifikationen von Plasmaätzen

Unsere Plasmaätzverfahren ermöglichen die hochpräzise Strukturierung unterschiedlichster Materialien – von klassischen Halbleitern bis zu hochspezialisierten optischen Gläsern und Metallen. Besonders im Vergleich zu nasschemischen Verfahren bieten RIE und RIBE einzigartige Vorteile:

 

  • Materialvielfalt: Silizium, Siliziumdioxid, Siliziumnitrid, Aluminiumoxid, Tantalpentoxid, Hafniumoxid, Diamant, Germanium, Aluminium, Chrom u.v.m.
  • Hohe Auflösung und Kantensteilheit: Strukturen mit Aspektverhältnis > 1:10 realisierbar
  • Große Substrate: Bearbeitung von Wafern bis 400 mm Durchmesser, Sonderformate mit Dicke bis 15 mm (25mm) für ICP-RIE, Gewicht bis 3 kg (12kg)(ICP-RIE) und 150 mm Dicke bis 10 kg (RIBE)
  • Flexible Prozessführung: Fluor und chlorbasierte Plasmen, sowie Sauerstoff und inertes Argon als Prozessgase
  • Komplexe Profile: Realisierung von Profilen, die mit klassischen Verfahren nicht möglich sind (z. B. schräge Gitter)
  • Individuelle Prozessentwicklung: Lösungen für spezielle Materialsysteme und neue Anwendungsfelder

Erklärungen zu unserer Technologie

 

Was ist ICP-RIE (Inductively Coupled Plasma - Reactive Ion Etching)?
Beim RIE werden in einer Kammer aus reaktiven Gasen (z. B. Fluor, Chlor) durch Plasma Ionen erzeugt, die senkrecht auf das Substrat beschleunigt werden. Die Kombination aus reaktiven Gasen und Ionenbeschuss lassen präzise, anisotrope Strukturen mit hoher Kantensteilheit und exakter Profilkontrolle erzeugen. Durch induktives Einkoppeln einer Hochfrequenzleistung wird ein hochdichtes Plasma, welches hohe Ätzraten und Materialselektivität ermöglicht, erzeugt.

Was ist RIBE (Reactive Ion Beam Etching)?

RIBE kombiniert die Vorteile des physikalischen Ionenstrahlätzens mit chemischer Selektivität. Durch die Trennung von Ionenerzeugung und Probenhalterung, können Ätzwinkel auch asymmetrisch beeinflusst werden (Ätzen schräger Gitter). Die Einflüsse von Dicke der Probe oder elektrische Kontaktierung können separat kontrolliert werden.

Was können wir noch?
Auch nasschemisches Ätzen ist bei uns möglich so steht es uns zum Trimmen, Chromablösen oder Blase Gitter ätzen zur Verfügung.

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