Van idee tot markt – Het Fraunhofer IPMS ondersteunt de industrie met innovatieve technologieën

200 mm MEMS-klasse 100.000. © Fraunhofer IPMS / 200 mm MEMS Cleanroom. © Fraunhofer IPMS

300 mm CMOS Cleanroom van het Center Nanoelectronic Technologies. © Fraunhofer IPMS / 300 mm CMOS Cleanroom van het Center Nanoelectronic Technologies. © Fraunhofer IPMS

MEMS-Lithografie-Kapazitäten mit 248 nm DUV-Cluster und 365 nm iLine Stepper. © Fraunhofer IPMS / MEMS-Lithografie-Fähigkeiten mit 248 nm DUV-Cluster und 365 nm iLine Stepper. © Fraunhofer IPMS

Op de komende SEMICON Europa, de grootste Europese beurs voor micro-elektronica, presenteert het Fraunhofer-instituut voor Photonische Mikrosystemen IPMS tal van technische innovaties. Deze omvatten een boeiende mix van onderwerpen uit de gebieden halfgeleiders, sensortechnologie, Internet of Things, automotive en medische technologie. Demonstratoren en gesprekken met onderzoekers van het Fraunhofer IPMS maken deze technologieën tastbaar. De SEMICON Europa vindt dit jaar weer plaats als fysieke beurs van 16 tot 19 november in het Congress Center München.

Op de SEMICON Europa ontmoeten marktleiders uit de hele toeleveringsketen van de micro-elektronica elkaar - van ontwikkeling tot productie. Als onderdeel van de beursstand van Silicon Saxony presenteert het Fraunhofer IPMS zijn actuele onderzoeksresultaten op een eigen stand. Bezoekers van de beurs kunnen hier inzicht krijgen in de nieuwste technologieën en leren hoe deze kunnen bijdragen aan het mogelijk maken van toekomstige toepassingen.

Het Center Nanoelectronic Technologies (CNT) van het Fraunhofer IPMS ontwikkelt halfgeleidertechnologieën op 300 mm-wafers en werkt aan de integratie van innovatieve functionaliteiten in bestaande CMOS-platformen. Een focus ligt op onderzoek naar nieuwe opslagconcepten en hoogfrequente componenten op basis van ferro-elektrische, CMOS-compatibele materialen. Daarnaast wordt gewerkt aan energie-efficiënte powermanagementsystemen die vaste-stofbatterijen, harvesters en ingebedde condensatoren combineren. Verder worden neuromorfe systemen, technologieën voor quantum computing en spin-gebaseerde componenten onderzocht. Voor haar onderzoek maakt het CNT gebruik van een flexibel inzetbare moderne faciliteiten en een breed scala aan fabricageprocessen in een nieuw industriële compatibele cleanroom.

Het screening-fab-concept van het CNT stelt leveranciers van verbruiksartikelen, machinebouwers en halfgeleiderbedrijven in staat om nieuwe materialen en fabricageprocessen te testen. "Het serviceaanbod varieert van de kwalificatie van productieprocessen zoals reiniging of etsen, koperen plating en CMP tot de evaluatie van nieuwe precisie-parameters voor atomaire laagdepositie", vat Dr. Wenke Weinreich, afdelingshoofd van het CNT bij het Fraunhofer IPMS, samen. Daarnaast biedt het CNT een breed scala aan methoden voor de fysieke foutenanalyse en de elektrische karakterisering van halfgeleidercomponenten.

De onderzoekers van het CNT presenteren op de stand van het Fraunhofer IPMS op de SEMICON Europa voorbeelden van lopende onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten. Daaronder vallen ingebedde condensatoren voor miniaturiseerde elektronische systemen. Voor de evaluatie van CMP-productieprocessen zijn zelfontwikkelde testchips beschikbaar.

Een ander onderdeel van het Fraunhofer IPMS dat zich op de SEMICON Europa presenteert, biedt haar klanten een volledige service voor de ontwikkeling van micro-elektro-mechanische systemen (MEMS) en micro-opto-elektro-mechanische systemen (MOEMS) op 200 mm-wafers. Deze worden vervaardigd in de CMOS-compatibele micromateriaaltechnologie-cleanroom van het instituut. "De technologische ontwikkeling en begeleiding van MEMS-technologieën, van individuele processen via technologische modules tot volledige proceslijnen, evenals de procesmatige ondersteuning van de installaties in de cleanroom, wordt door ons team verzorgd", legt Thomas Zarbock uit, afdelingshoofd MEMS Engineering, Manufacturing & Test bij het Fraunhofer IPMS. "Op verzoek van klanten nemen wij na succesvolle ontwikkeling of integratie de pilotproductie over of ondersteunen wij een technologische overdracht naar een foundry-fabriek. Met ons businessmodel in de MEMS-sector dekt het Fraunhofer IPMS de technologische rijpheidsniveaus (TRL) van drie tot acht", vervolgt Zarbock.

Op de stand van de SEMICON Europa presenteren de onderzoekers van de 200 mm-MEMS-productie van het Fraunhofer IPMS hoogstaande MEMS-apparaten. Zo ook oppervlakteverlichtingsmodulatoren, die onder andere recentelijk worden vervaardigd met DUV-lithografie in de MEMS-cleanroom, om de wereld van holografie te verkennen. Voor vragen en een overzicht van alle services staan experts op de beurs klaar.