Projekttitel:
Vereinfachter ECD-Prozess für die Systemintegration von Halbleiter- und MEMS-Bauelementen (VEProSi)
Laufzeit:
01.05.2016 - 31.10.2019
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Kurzbeschreibung:
Neues Metallisierungsverfahren integrierte elektronische Bauteile
Die Miniaturisierung elektronischer ebenso wie elektromechanischer integrierter Bauteile (MEMS) schreitet stetig voran. Dabei wird die für ein Bauteil benötigte Fläche nicht nur dadurch kleiner, dass die Bauelemente als solche in ihrer Größe abnehmen, sondern auch dadurch, dass sie übereinander gestapelt werden. Man spricht daher auch von der 3D-Integration.
Die verschiedenen Ebenen eines solchen Systems müssen natürlich untereinander kontaktiert werden, was oft durch das Verlöten kleiner Drähte geschieht. Besser wäre jedoch eine robustere Kontaktierung, die direkt in den Herstellungsprozess implementiert werden kann. Es wäre dann möglich, die einzelnen Ebenen durch metallisierte Löcher im Chipmaterial miteinander zu verbinden.
Hier setzt das Verbundprojekt VEProSi an. Es soll ein elektrochemischer Prozess erforscht werden, bei dem die Metallkontakte aus einer Flüssigkeit, dem sogenannten Elektrolyten, unter Stromfluss abgeschieden werden. Dadurch sollen sämtliche Kontaktierungen, d.h. sowohl die Leiterbahnen auf der Fläche als auch die zwischen den Chipebenen, auch „vias“ genannt (v. lat. via, der Weg), realisiert werden. Das ist nicht trivial, denn zum einen müssen sehr feine Strukturen sicher abgebildet werden, zum anderen auch die vertikalen Durchkontaktierungen, die im Verhältnis zur Tiefe sehr schmal sind (hohes Aspektverhältnis). Dort ist die Gleichmäßigkeit über die Tiefe ebenso eine Herausforderung, wie die Kontourtreue an den Kanten und die Haftung. Damit das gelingt, soll ein neues Metallisierungsverfahren zur Anwendung kommen. Weiterhin soll die Elektrolytchemie so eingestellt werden, dass sie mit möglichst wenigen Zusatzstoffen (sogenannten Additiven) auskommt. Diese sind nämlich nicht nur teuer, sondern in vielen Fällen auch umweltschädlich. Ein Prozess, der die Verwendung additivarmer Elektrolyte ermöglicht, ist daher wesentlich einfacher, ressourcenschonender und lässt sich flexibler handhaben. Er wird für Unternehmen, die ihn beherrschen, perspektivisch einen Wettbewerbsvorteil darstellen.
Beteiligte Forschungsstellen und deren Aufgaben:
X-FAB MEMS Foundry GmbH, Erfurt (Verbundkoordinator)
Aufgabe:
Gesamtintegrationstechnologie
Kontakt:
Sophia Dempwolf
X-FAB MEMS Foundry GmbH
Haarbergstr. 67
99097 Erfurt
Tel: +49 361 427 6193
E-Mail: Sophia.Dempwolf@xfab.com
NB Technologies GmbH, Bremen
Aufgabe:
Anlagenkonzept und Elektrolytrezeptur
Kontakt:
Dr. Dietmar Lütke Notarp
Tel: +49 228 1803-414
E-Mail: notarp@nb-technologies.de
KETEK GmbH, München
Aufgabe:
Test der Technologie am Demonstrator „Photomultiplier“
Kontakt:
Dr. Peter Iskra
Tel: +49 89 54759-406
E-Mail: peter.iskra@ketek.net
Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (ENAS), Chemnitz
Aufgabe:
Pulsstrombeschichtungsverfahren, Barriere- u. Saatschicht
Kontakt:
