200 mm MEMS-Prozesse

Waferprozesse in unserem 200 mm Reinraum – Präzision und Innovation

 

In unserem hochmodernen 200 mm Reinraum bieten wir umfassende Waferprozesse, die auf die individuellen Bedürfnisse unserer Kunden zugeschnitten sind. Dafür nutzen wir unsere flexible und industriekompatible Prozesslinie.

Unser Angebot umfasst sowohl Gesamtprozesse als auch spezialisierte Einzelprozesse, um die unterschiedlichsten Anforderungen in der MEMS-, Microdisplay und CMOS-Fertigung, im Front- bis Backend-of-Line, zu erfüllen.

Zu unseren Gesamtprozessen zählen Prozesse im Bereich der Oberflächenmechanik, Volumenmechanik, sowie die monolithische MEMS-on-CMOS-Integration als auch aktive Silizium/elektronische Bauelemente (CMOS). 

Darüber hinaus bieten wir eine Vielzahl von Einzelprozessen an, darunter insbesondere Silizium-Tiefenätzen, verschiedene Abscheidungen (CVD bis ALD), Wafer Bonding, Dicing & Packaging sowie Inline-Charakterisierung.

Mit modernster Technologie und einem erfahrenen Team garantieren wir höchste Qualität und Zuverlässigkeit in jedem Schritt des Fertigungsprozesses.

Wir bieten Ihnen die folgenden Gesamtprozesse

Oberflächenmikromechanik

© Fraunhofer IPMS
Prinzip der Oberflächenmikromechanik
© Fraunhofer IPMS
Prozess- und Technologiefähigkeiten im Bereich der Oberflächenmikromechanik

Mittels Opferschicht-Technologie ist das Fraunhofer IPMS in der Lage, Aktoren und Sensoren wie Flächenlichtmodulatoren (SLM) und kapazitive Ultraschall-Sensoren (CMUT) zu fertigen. Die dem Fraunhofer IPMS zur Verfügung stehenden Prozesse und Technologiemodule für diese hochkomplexen Bauteile sind:

  • PE-CVD für TEOS, HDP und a:Si
  • Fünf-Zonen-CMP für hohe Planarität
  • Anti-Stiktion für hervorragende Zuverlässigkeit
  • PVD für Verbindungen und Spiegel mit Stresstuning
  • ALD für Barriereschichten
  • Gasphasenätzung mittels HF und XeF2
  • Mehr: MEMS/MOEMS Process Developments and Tool Park

Volumenmikromechanik

Prinzip der Volumenmikromechanik
© Fraunhofer IPMS
Prinzip der Volumenmikromechanik
Prozess- und Technologiefähigkeiten im Bereich der Volumenmikromechanik
© Fraunhofer IPMS
Prozess- und Technologiefähigkeiten im Bereich der Volumenmikromechanik

Ob hochpräzise Mikro-Scannerspiegel oder das einzigartige Nano-E-Drive-Antriebsprinzip, welches vom Fraunhofer IPMS entwickelt wurde: diese Aktoren basieren auf tiefgeätzten Siliziumstrukturen mit großen Aspekt-Verhältnissen (bis zu 40). Neben den Kompetenzen der Oberflächenmikromechanik stehen weiterführend folgende Module zur Verfügung:

  • Grinder für das Abdünnen von Wafern
  • PVD für hochreflektierende Schichten
  • Wafer Bonding für quasi-statische Bewegung
  • Tiefes Siliziumätzen zur Realisierung von Kammantrieben
  • TMAH-Ätzen für Rückseitenöffnungen
  • Trench Verfüllen für Isolierung
  • B-SOI als Ausgangsmaterialien
  • Mehr: Mechanische Aktoren

Monolitische MEMS-on-CMOS Integration

Integration von MEMS auf CMOS
© Fraunhofer IPMS
Integration von MEMS auf CMOS
Entwicklung von MEMS-auf-CMOS-Technologien
© Fraunhofer IPMS
Entwicklung von MEMS-auf-CMOS-Technologien

Die monolithische Integration von MEMS auf CMOS ist eine Integrationstechnologie zur Herstellung von integrierten Systemen auf Wafer-Level. Das Fraunhofer IPMS entwickelt und fertigt monolithisch integrierte MEMS zur Minimierung parasitärer Effekte. Mit dieser Technologie können speziell große Bauelemente mit einer hohen Integrationsdichte zuverlässig realisiert werden. Beispiele sind dabei SLMs, Thermopile- und CMUT-Arrays.

Aktives Silizium / Elektronische Bauelemente

© Fraunhofer IPMS
Ionensensitiver Feldeffekttransistor des Fraunhofer IPMS

Das Fraunhofer IPMS fertigt Bauelemente auf Wafer-Level, welche die chemischen und physikalischen Eigenschaften von funktionalen Schichten ausnutzen, bspw. beim ionensensitiven Feldeffekttransistor (ISFET) für die Messung von pH-Werten.

  • Thermische Oxidation für Gateoxide (SiO2)
  • Abscheidung von aktiven Schichten (z.B. Nb2O5)
  • Mehr: Chemische Sensoren

Wir bieten Ihnen die folgenden Einzelprozesse

Silizium-Tiefenätzen

© Fraunhofer IPMS

Das Silizium Tiefenätzen (Bosch-Prozess) ist eine der Kernkompetenzen in unserem Reinraum am Fraunhofer IPMS. Dieser hochpräzise und wiederholbare Ätzprozess ermöglicht die Herstellung tiefer, anisotroper Strukturen in Siliziumsubstraten, die für eine Vielzahl von Anwendungen in der Mikro- und Nanotechnologie unerlässlich sind.

Unsere hochmoderne Ausrüstung und unser erfahrenes Team stellen sicher, dass die komplexesten Designs mit höchster Genauigkeit und Konsistenz umgesetzt werden.

Abscheidung

© Fraunhofer IPMS
  • Atomic Layer Deposition ALD
  • LP-CVD 
  • PE-CVD
  • PVD-Sputtering
  • Verdampfen
  • Oxidieren
  • Rapid Thermal Annealing
  • Gasphasenabscheidung

Wafer Bonding, Dicing & Packaging

© Fraunhofer IPMS
Pick and place eines Flächenlichtmodulators (SLM)
  • Direkt Bonden (Si / SiO2 , Si / Si und Plasma-unterstütztes Bonden)
  • Adhesive Bonding (BCB-Bonding)
  • Thermo-Compression Bonding
  • SOI-Design und Fertigung
  • Dicing von Glass-Silizium-Verbindungen
  • Fineplacer

Inline-Charakterisierung

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  • Optische Schichtdickenmessungen
  • Inline-Reflexionsmessung
  • Rasterelektronenmikroskopie
  • CD-SEM
  • Atomic Force Mikroskopie
  • Ellipsometrie
  • Weißlicht-Inferometer
  • Laser-Scanning-Mikroskopie
  • Defektmessungen
  • Ultrahochfrequenz-Vibrometrie