Jövőbe mutató félvezető kutatás 200/300 mm-en a Silicon Saxony és Európa szívében

300 mm tisztatér a Fraunhofer IPMS-nél. © Fraunhofer IPMS / 300 mm tisztatér a Fraunhofer IPMS-nél. © Fraunhofer IPMS

300 mm-es tisztatér a Fraunhofer IPMS-nél. © Fraunhofer FEP / 300 mm-es tisztatér a Fraunhofer IPMS-nél. © Fraunhofer FEP

Értékelő készlet kvázistatikus MEMS-szkennerekhez. © Fraunhofer IPMS / Vásárlói értékelő készlet kvázistatikus MEMS-szkennerekhez. © Fraunhofer IPMS

A modern elektronikai fejlesztésekhez csúcstechnológiák és gyártási eljárások szükségesek, amelyek sok vállalkozás számára anyagi kihívást jelentenek. A Silicon Saxony közepén a Fraunhofer Fotonikus Mikroszisztémák Intézete (IPMS) mind nagy chipgyártók, mind kisebb vállalkozások számára hozzáférést biztosít a legújabb kutatási eredményekhez és technológiákhoz 200 és 300 mm-es szilícium szilánkokon. Szolgáltatásai a tanácsadástól a folyamatfejlesztésen át a pilot sorozatgyártásig terjednek. Emellett egyre fontosabb szerepet tölt be a GreenICT – azaz a fenntarthatóság.

Innovatív, kicsi, gyors és precíz. És mindehhez még egy kis energiahatékonyság is társul. Ezek a kívánt összetevők sok fejlett technológia és miniaturizált alkatrész esetében. Annak érdekében, hogy a gyors technológiai fejlődés tovább folytatódhasson, a Fraunhofer IPMS kisebb vállalkozások számára is hozzáférést biztosít kutatási portfóliójához, legmodernebb technológiákhoz és berendezésekhez, valamint a 200 mm-es és 300 mm-es tisztaterekhez.

MEMS-technológiák és alkatrészek 200 mm-es szilícium szilánkokon

A Fraunhofer IPMS-nél a MEMS-technológiák technológiai fejlesztése és támogatása az egész értékláncot lefedi: az egyes folyamatoktól a technológiai modulokon át a teljes technológiáig, valamint a berendezések folyamattechnikai támogatásáig a tisztatérben. A sikeres fejlesztés után az intézet pilotgyártást vagy technológiai transzfer támogatást kínál. Ezzel a Fraunhofer IPMS a technológiai érettségi szinteket (TRL) a háromtól nyolcig lefedi. Különösen startupok, KKV-k és saját gyártókapacitással nem rendelkező vállalkozások profitálhatnak alacsony beruházási költségeikből.

A szenzorika és aktorok területén a Fraunhofer IPMS például kapacitív ultrahangos szenzorokat fejleszt. Ezek platformként szolgálnak, hogy gyorsan ügyfélspecifikus módosításokat hajthassanak végre. Ez költséghatékony hozzáférést biztosít a középvállalkozások számára a csúcstechnológiához.

Egy másik fontos szempont az ügyfelek számára: egyszerű és költséghatékony lehetőség a legújabb fejlesztések tesztelésére alkalmazásukban. Erre a Fraunhofer IPMS értékelő készleteket kínál. Ezekkel az azonnal használható szettekkel az ügyfelek például az mikroszkenner technológiát azonnal beépíthetik termékfejlesztésükbe, mivel a megfelelő vezérlő elektronika már a szállítás része. Költséges saját fejlesztések kerülhetők el.

300 mm-es félvezetőgyártási és termékfejlesztési folyamatok a nanoelektronikában

A Nanoelektronikai Technológiák Központjával (CNT) a Fraunhofer IPMS alkalmazott kutatásokat végez 300 mm-es szilícium szilánkokon chipgyártók, beszállítók, berendezésgyártók és K+F-partnerek számára.

Számos technológiai fejlesztés és támogatási szolgáltatás érhető el az Ultra-Nagy Méretű Integráció (ULSI) területén. Ide tartoznak többek között az egyedi folyamatfejlesztések az atomréteg-lepergetés, kémiai-mechanikus polírozás, szilícium szilánk metallizálás, tisztítás, metrológia vagy nanopatterning területén. Emellett lehetőség van az anyagok és fogyóeszközök értékelésére és optimalizálására a legújabb CMOS technológiákhoz, valamint berendezések kvalifikációjára a CNT tisztatérben. A K+F tevékenységek főként a front-end területen zajlanak, különösen a funkciók integrálására a vezetékes szinteken (BEoL-modul). Ide tartoznak többek között különféle nem-flash memória, kondenzátorok vagy varakátorok. A CEASAX Központban (Advanced CMOS & Heterointegration Saxony Központ) a Fraunhofer IZM-ASSID (heterointegráció és wafer level packaging fókuszával) összegzi az kompetenciákat és kutatási irányokat a neuromorfológiai számítás, krio- és kvantumtechnológia, valamint fejlett csomagolás területén.

A lehetőségek bővítése érdekében a Fraunhofer IPMS egy technológiai központot alapított a Applied Materials céggel a félvezető metrológiához és folyamatanalízishez. Ennek érdekében a Applied Materials legkorszerűbb eBeam-mesztrológiai berendezéseit telepítették az intézetben. A pontos mérőtechnika döntő fontosságú a mikrochipek gyártásában a minőségellenőrzéshez, hogy validálják a fizikai és elektromos tulajdonságokat, és biztosítsák a kívánt hozamot.

Green ICT – Fenntartható információs és kommunikációs technológia

A növekvő digitalizáció lehetőségeket és kihívásokat egyaránt rejt a környezetvédelem számára. Az intelligens eszközök irányítása energia-megtakarítást eredményez, de a terjedésük növeli az energiafogyasztást. A mikroelektronika számára új megközelítésekre van szükség, hogy a gyártásban és a tervezésben egyaránt minimalizálják a környezeti hatásokat. A Fraunhofer IPMS szorosan együttműködik a Mikroelektronikai Kutatófabrikával (FMD) a Green ICT kompetencia központban, hogy aktívan elősegítse az erőforrás-felhasználás csökkentését. Ez magában foglalja az energiahatékony szenzor-él-felhő rendszereket (akku nélküli szenzorok és neuromorfikus KI gyorsítók), kommunikációs technológiákat (Li-Fi és Ethernet TSN), valamint az erőforrás-optimalizált elektronikai gyártást mind 200 mm-es, mind 300 mm-es szilícium szilánkokon. Ez utóbbi a nyersanyag-felhasználás optimalizálását, a kritikus anyagok helyettesítését a nedves folyamatok és litográfia területén, valamint az energiafogyasztás és kibocsátás csökkentését foglalja magában.

Legújabb kutatási eredmények a »Semicon Europa« kiállításon

November 16. és 19. között a Fraunhofer IPMS bemutatja legújabb kutatási eredményeit és technológiáit a müncheni »Semicon Europa« kiállításon. A látogatók lehetőséget kapnak arra, hogy kapcsolatba lépjenek a kutatókkal a közös standnál #B1-221/33a, Silicon Saxony területén. Az időpontokat már előzetesen is egyeztethetik a Fraunhofer IPMS weboldalán. A kutatófabrik Mikroelektronika Deutschland (FMD) keretében további három FMD-tag – a Fraunhofer ENAS, a Fraunhofer IZM-ASSID és a Leibniz-Institut für Innovative Mikroelektronik (IHP) – képviselteti magát.