Diamanttechnologie Cluster

Das DLR-Institut für Quantentechnologie betreibt die Großanlage „Diamanttechnologie Cluster“. Dabei handelt es sich um ein Technologiecluster zur Mikroproduktion von Quantensystemen, insbesondere von diamantbasierten Materialien. Die Fähigkeiten erstrecken sich von der Mikro- und Nanofabrikation bis hin zur Aufbau- und Verbindungstechnik, um die Chip-Level-Integration von Quantensystemen zu ermöglichen.

In der Großanlage können Wafer sowie Silizium-, Glas- und Diamant-Substrate im Bereich von 1 bis 150 Millimeter durch Lithographie strukturiert werden. Dünnfilmabscheidungen von Metallfilmen und Dielektrika können vorgenommen werden. Substrate und Filme können mit vielfältigen Prozessen trocken oder nasschemisch geätzt werden. Zur Charakterisierung stehen entsprechende optische Mikroskope sowie taktile Messinstrumente bereit, mit denen Strukturen im Nanometer- und Mikrometer Bereich aufgelöst werden können. Komplementiert wird die Infrastruktur durch Vereinzelungstechnologie, verschiedene Bondverfahren und Draht- sowie Flip-Chip-Bonder. Für die Diamantbearbeitung gibt es hochspezialisierte Anlage zur Atomlagen-Abscheidung und -Ätzung mittels extrem kontrollierter Plasmaprozesse sowie einen Implanter für die Herstellung von Fehlstellen. Das gesamte Labor ist in einer ISO5-Reinraumumgebung aufgebaut und mit einer Klimatisierung für stabile Prozessbedingungen ausgestattet.

Die gesamte Prozesstechnologie zur Herstellung von kompakten Quantensystemen wird von der Abteilung Integration Mikro- und Nanosysteme betrieben und stetig weiterentwickelt. Neben ganzen Technologiekomponenten können auch flexibel einzelne Prozesse oder Prozessketten für Projekte und Kundenaufträge angeboten werden.

Anlagen und Prozesse

Charakterisierungstechnologie

  • Prismenkoppler (Brechungsindex)
  • Weißlichtinterferfometer
  • Tastschnittgerät, Profilometer
  • Konfokales Laser-Miroskop
  • Optisches Miroskop

Lithographie

  • Halb-automatischer Belacker
  • Halb-automatischer Entwickler
  • UV Lithographie
  • E-Beam Lithographie
  • Implanter
  • Nasschemische Prozesstechnologie - Lösemittel

Dünnfilmtechnologie

  • PECVD SiO2, SiN
  • E-Beam Evaporator
  • Thermal Evaporator
  • Atomic Layer Deposition (ALD)

Ätztechnologie

  • Nasschemische Prozesstechnologie Säure und Basen (KOH, HF, HCl,…)
  • Mikrowellenreaktor für Hochtemperatur Säure und Basenprozesse
  • Plasma-Trockenätzen mit Fluorgasen auch Boschprozess (SF6, C4F8)
  • Plasma-Trockenätzen mit Chlorgasen
  • Plasma-Reinigung
  • Atomlagen Ätzen (ALE)

Aufbau- und Verbindungstechnologie

  • Flip-Chip-Bonder
  • Anodisches Bonden
  • Wafer-Bonder
  • Draht-Bonder (Ball-Wedge)
  • Draht-Bonder (Ribbon)
  • Wafersäge
  • Chemisches Polieren
  • PEEK 3D Drucker

Für weitere Details über Anlagen und Prozess kontaktieren Sie das Institut bitte gerne direkt.

Weiterführende Links

Kontakt

Dr. Jakob Buchheim

Abteilungsleiter Integration von Mikro- und Nanosystemen
Institut für Quantentechnologien
Integration von Mikro- und Nanosystemen
Wilhelm-Runge-Str. 10, 89081 Ulm

Volker Speelmann

Leitung Forschungsinfrastrukturen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Vorstandsbereich Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen
Linder Höhe, 51147 Köln