Wacker zeichnet Forscher für neuen Wafer-Prozess aus

Auguste Willems (r.), Vorstandsmitglied der Wacker Chemie AG, überreichte den Alexander Wacker Innovationspreis an Dr. Georg Raming (l.)

Die Wacker Chemie AG hat ein Projektteam der Siltronic AG, der Halbleitersparte des Konzerns, für die Entwicklung eines neuartigen Prozesses zur Herstellung von Siliziumwafern für Hochleistungsbauelemente mit dem Alexander Wacker Innovationspreis ausgezeichnet. Der so genannte granulare Float-Zone-Prozess stellt eine Weiterentwicklung des herkömmlichen Float-Zone-Verfahrens dar und eröffnet technologisch interessante Perspektiven für den Markt spezieller Performance-Wafer. Der mit 10 000 Euro dotierte Innovationspreis war in diesem Jahr in der Kategorie Prozessinnovation ausgeschrieben worden.

Wafer aus hochreinem Silicium bilden die Grundlage für mikroelektronische Bauelemente (Chips) und Photovoltaikmodule. Zur Herstellung dieser Wafer werden international zwei Verfahren eingesetzt. Als Standardprozess gilt das Czochralski-Verfahren, bei dem stückiges Silicium aufgeschmolzen wird. Mittels eines Impfkristalls wird aus der Schmelze ein monokristalliner Siliziumstab, ein so genannter Ingot, gezogen. Beim alternativen Float-Zone-Verfahren wird ein noch polykristalliner Siliziumstab durch eine Induktionsheizung zonenweise aufgeschmolzen und die schmale Schmelzzone ebenfalls mit einem Impfkristall als Kristallisationskeim in Berührung gebracht. Beim Erkalten der aufgeschmolzenen Zonen bildet sich dann die angestrebte monokristalline Struktur aus. Das Zonenziehverfahren ist allerdings deutlich aufwändiger als der alternative Czochralski-Prozess. Dieses Verfahren kommt deshalb vor allem bei Bauelementen in der Leistungselektronik zum Einsatz, bei denen Wafer mit einer besonders hohen Reinheit und Defektfreiheit gefordert sind.

Von einem Team aus Siltronic-Entwicklern unter Leitung von Dr. Georg Raming wurde das Float-Zone-Verfahren nun so verändert, dass statt der aufwändig zu fertigenden Siliziumstäbe, der sogenannten Rods, granulares Silicium verwendet werden kann. Das patentgeschützte Verfahren haben die Entwickler granularen Float-Zone-Prozess genannt. Der neue granulare Float-Zone-Prozess stellt für den Markt der Hochleistungsbauelemente eine interessante Alternative zum herkömmlichen Zonenziehverfahren dar, wie Auguste Willems, Vorstandsmitglied der Wacker Chemie AG, bei der Preisübergabe auf dem Forschungssymposium des Konzerns in Burghausen an das Entwicklerteam betonte. Der prämierte Produktionsprozess verfügt nach seinen Ausführungen über das Potential, spezielle Performance-Wafer hervorzubringen, die sehr ähnliche Eigenschaften besitzen wie die bislang im industrieüblichen Float-Zone-Verfahren produzierten Wafer.

Seit 2005 würdigt der Münchner Chemiekonzern im Rahmen seines alljährlich stattfindenden Forschungssymposiums herausragende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten von Mitarbeitern. Der nach dem Unternehmensgründer benannte und mit jeweils 10 000 Euro dotierte Alexander Wacker Innovationspreis wird abwechselnd in den Kategorien Produktinnovation, Prozessinnovation und Grundlagenforschung verliehen. Im nächsten Jahr wird der konzernweite Forschungswettbewerb in der Kategorie Grundlagenforschung ausgeschrieben.

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