Deliverables and Services - IHP Microelectronics

Materialien für die Mikro- und Nanoelektronik
(einschließlich gemeinsame Labore)
Ein Schwerpunkt der Abteilung ist die Heteroepitaxie
auf Silizium. In enger Zusammenarbeit mit der Siltronic
AG erfolgt die Entwicklung sogenannter „Engineered
Wafer“-Systeme. Ziel ist dabei die globale Integration
alternativer Halbleiterschichten geeigneter kristalliner
und elektrischer Qualität auf der Siliziumscheibe zur
weiteren Leistungssteigerung der Mikroelektronik. Die
Arbeiten konzentrieren sich zurzeit auf die Entwicklung
100 %-iger Germanium- sowie Galliumnitridschichten
hoher Qualität auf Silizium. Die Integration dieser
Halbleiterschichten erfolgt mittels MBE- (Molecular
Beam Epitaxy) und CVD- (Chemical Vapour Deposition)
Verfahren, wobei gitterangepasste Oxidpuffersysteme
ein wesentlicher Baustein für die erfolgreiche Heteroepitaxie
sind. Ein weiteres, von der DFG gefördertes
Projekt widmet sich der Grundlagenphysik zur Entwicklung
innovativer Pufferkonzepte. Neu beantragt wurde
ein ERC Grant zum Thema Germanium-Heteroepitaxie
auf nanostrukturierten Siliziumwafern mit der Zielrichtung
der Entwicklung einer Si CMOS kompatiblen
Ge Photonik („The Ge laser – a 3D nanoheteroepitaxy
approach towards the „holy grail“ of a Si compatible
light source“). Im Rahmen der Terahertz-Strategie des
IHP werden weiterhin in enger Zusammenarbeit mit der
Humboldt Universität Berlin InGaP-Systeme auf Silizium
aufgrund ihres hohen Potentials für Hochfrequenz-
Anwendungen untersucht.
Ein zweiter Schwerpunkt der Abteilung Materials Research
sind Metall – Isolator – Metall (MIM) Strukturen,
die insbesondere für die Back-End-of-Line (BEOL) Integration
neuer Funktionen in die Silizium-Technologie
einen kostengünstigen Weg eröffnen. Ziel des MEDEA+
- Projektes MaxCaps (Materialien für extrem hohe integrierte
Kapazitäten) ist – in enger Zusammenarbeit
mit Industrieunternehmen wie Infineon, Aixtron, Air
Liquide etc. – die Entwicklung von Materialien und von
Abscheidungsprozessen für Ultra-Hoch-k-Dielektrika
(UHK) mit dem Ziel, hochintegrierte MIM-Kapazitäten
für die Automobilelektronik zu schaffen. Kondensatoren
d A S J A H r 2 0 0 9 – u p d A t e 2 0 0 9
Materials for Micro- and Nanoelectronics
(including Joint Labs)
Heteroepitaxy on silicon is one focus of the department.
So-called “engineered wafer” systems are developed
in close collaboration with the Siltronics AG.
Goal of the project is the global integration of alternative
semiconductor layers of appropriate crystalline
and electrical quality on the silicon wafer for further
improved performance of microelectronics. the activities
are now concentrated on the development of
high quality pure Germanium- and Gallium nitride
layers on silicon. the semiconductor layers are integrated
with MBe- (Molecular Beam epitaxy) and CVD
(Chemical Vapour Deposition) techniques, with lattice
matched oxide buffer systems as an important part
for a successful heteroepitaxy. An additional DFGsupported
project is focused on the basic physics for
the development of innovative buffer concepts. An
application for an eRC Grant was submitted on Germanium
heteroepitaxy on nanostructured silicon wafers
with the goal of developing silicon CMoS compatible
Germanium photonics (“the Ge laser – a 3D nanoheteroepitaxy
approach towards the “holy grail” of a Si
compatible light source”). Within IHp`s terahertzstrategy
InGap-systems on silicon will be further
investigated together with the Humboldt university
Berlin, because of their high potential for RF applications.
A second focus of the department are metal-insulator-metal
(MIM) structures, which are a cost-effective
way for the back end of line (Beol) integration of new
functions in the silicon technology. Goal of the BMBFsupported
project MaxCaps (Integrated Metal-Insulator-Metal
capacitors with ultra high-k dielectrics) is,
in close collaboration with companies such as Infineon,
Aixtron, Air liquide and others, to develop materials
and deposition processes for ultra-high-k (uHK)
dielectrics for highly-integrated capacitors for automotive
applications. Capacitors are commonly used
devices in automobile electronics. In order to reduce
A n n u A l R e p o R t 2 0 0 9
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