Züchtungsanlagen

Züchtungsanlagen

für Materialien der Halbleiterindustrie

Individuelle Anlagen für Kristallzüchtung und Hochtemperaturprozesse.

1 × 10⁻⁸ mbar

Hochvakuum

200 bar

Überdruck

2.500 °C

Temperatur

Prozessbedingungen entscheiden über das Ergebnis

Die Herstellung von Halbleitermaterialien in Form von Volumenkristallen stellt hohe Anforderungen an die Prozessführung. Während der Kristallzüchtung müssen Temperatur, Druck, Gasatmosphäre und mechanische Bewegungen über Prozesszeiten von mehreren Stunden bis hin zu mehreren Tagen konstant eingehalten werden. Bereits geringe Abweichungen können die Kristallqualität und die Reproduzierbarkeit des Prozesses beeinflussen.

aprotec_content_zuechtungsanlagen_heizstab

Technologien zur Kontrolle von Temperatur, Atmosphäre und Prozessstabilität

Züchtungsprozesse erfordern spezialisierte Anlagenkonzepte. Jede Anlage wird auf den benötigten Temperaturbereich, die Prozessatmosphäre, den Druckbereich sowie die erforderlichen Materialeigenschaften ausgelegt. 

Je nach Prozess kommen Hochvakuum, Inertgasatmosphären, Wasserstoff, Stickstoff, Argon oder weitere Prozessgase zum Einsatz. Die Auslegung der Gasversorgung erfolgt entsprechend den Anforderungen an Reinheit, Sicherheit und Prozessstabilität. 

Wichtigste Technologien:

  • Hochtemperaturtechnik
  • Über- und Unterdrucktechnik
  • Spezialisierte Gasflow- und Gasführungssysteme

Was Züchtungsanlagen anspruchsvoll macht

Prozessstabilität 

Temperatur, Druck und Gasflüsse müssen während des gesamten Prozesses konstant geregelt werden.

Hochtemperaturtechnik 

Temperaturen bis 2.700 °C stellen hohe Anforderungen an Konstruktion und Werkstoffauswahl.

Prozessgase 

Kristallzüchtungsprozesse erfordern häufig hochreine, toxische oder brennbare Prozessgase.

Überdruck 

Prozessanlagen mit Überdruck müssen die Anforderungen der geltenden Druckgeräterichtlinien erfüllen.

Züchtungsverfahren und Prozesse

Je nach Anwendungsfall werden unterschiedliche Verfahren eingesetzt. Wir beraten Sie gerne dabei, welche Verfahren in Ihrem Anwendungsfall am Besten eingesetzt werden.

Neben den genannten Verfahren entwickeln wir Sonderöfen für weitere thermische Prozesse wie Zonenschmelzen, Synthese, Tempern, Ätzen, Entgasen und Diffusionsprozesse sowie kundenspezifische Forschungs und Entwicklungsprozesse. 

Physical Vapor Transport (PVT)

Beim PVT Verfahren wird das Ausgangsmaterial durch Sublimation in die Gasphase überführt und anschließend auf einem Kristallkeim abgeschieden. Das Verfahren wird unter anderem zur Herstellung von Siliziumkarbid Kristallen eingesetzt und erfordert eine präzise Regelung des Temperaturgradienten sowie stabile Druckbedingungen. 

HVPE dient der Abscheidung hochwertiger Halbleiterschichten, beispielsweise auf Galliumnitrid Substraten. Das Verfahren zeichnet sich durch hohe Wachstumsraten und definierte Prozessgasströme aus. 

Bei der Lösungszüchtung wächst der Kristall aus einer Schmelze oder einer geeigneten Lösung. Das Verfahren wird eingesetzt, wenn Materialien nicht wirtschaftlich oder technisch sinnvoll aus der Gasphase gezüchtet werden können. 

Beim VGF beziehungsweise Bridgman Verfahren erfolgt die Kristallzüchtung innerhalb einer Schmelze entlang eines definierten vertikalen Temperaturgradienten. Eine gleichmäßige Temperaturverteilung sowie eine präzise Regelung der Abkühlgeschwindigkeit sind entscheidend für die Kristallqualität. 

Erfolgsgeschichten rund um Anlagen entdecken

Erfahren Sie, wie Unternehmen mit Züchtungsanlagen von aprotec optimale Bedingungen für Wachstum und Entwicklung schaffen. Die Praxisbeispiele zeigen, wie Prozesse gezielt gesteuert und individuelle Anforderungen effizient umgesetzt werden – lassen Sie sich davon für Ihre eigenen Projekte inspirieren.

Branchenlösungen

Wir entwickeln für Ihre Branche

Laden Sie sich unsere Broschüre Herunter

Von Experten beraten lassen

Sie haben Fragen oder sind sich noch nicht sicher, welche Anlage die richtige für Ihre Anforderungen ist?
Kein Problem. Wir beraten Sie gerne persönlich und finden gemeinsam die passende Lösung für Ihre Anwendung. Profitieren Sie von unserer langjährigen Erfahrung, einer ehrlichen Einschätzung und einer professionellen Beratung. Unverbindlich und auf Ihre Anforderungen abgestimmt.

Ansprechpartner

Michael Landgraf

Geschäftsführer