Reinraum- und Silizium-Technologie

Realisierung anspruchsvoller Sensoren und Systemkomponenten

Der Fokus unserer Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Bereich der Silizium- und Dünnschichttechnologie liegt auf der Realisierung innovativer Sensoren und Systemkomponenten nach Kundenanforderungen. Wir erarbeiten anspruchsvolle, zielgenaue Lösungen, die hinsichtlich Funktion, Leistungsfähigkeit und Anspruch an die Fertigungstechnologie deutlich jenseits des allgemeinen Standes der Technik liegen.

Ihr Vorteil

Für unsere Kunden, z. B. aus Bereichen der industriellen Messtechnik und Analytik, Medizin und Raumfahrt, schaffen wir die Grundlagen für neue innovative Produkte. Auftraggeber und Partner aus der Forschung erhalten zu speziellen messtechnischen Fragestellungen maßgeschneiderte Lösungen. Unser Leistungsspektrum reicht von Design und Simulation über Prozessentwicklung und Realisierung von Demonstratoren zum Nachweis der Machbarkeit bis hin zu Nullserien in dokumentierter Qualität für die weitergehende Validierung durch den Kunden in der Produktanwendung.

Unsere Erfolgsfaktoren

In der Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsleistungen können Sie auf eine langjährig gewachsene Expertise in Design und Auslegung kundenspezifischer MEMS-Systemkomponenten und Sensoren bauen. Uns steht eine leistungsstarke Reinraum-Prozesslinie einschließlich umfangreicher Messtechnik zur Qualitätsprüfung und -überwachung zur Verfügung. Folgende etablierte MEMS-spezifische Sonderprozesse nutzen wir in der Anwendungsumsetzung auf höchstem Niveau:

  • UV-Lithographie mit Sprüh- und Dicklacksystemen zur Erzeugung und Bearbeitung von 3D-Topologien,
  • nass- und trockenchemische Tiefenstrukturierung von Silizium einschließlich SOI-Prozessierung,
  • Schichtspannungsoptimierte PECVD- und LPCVD-Prozesse, z. B. zur Realisierung dünner, freitragender Funktionselemente und Trägermembranen,
  • Multitarget- und Reaktivgas-Sputtern, z. B. zur Abscheidung von Legierungen oder oxidischen Funktionsschichten,
  • Mikro-Galvanik und -Galvanoformung von z. B. Edelmetallen wie Gold oder Platin in Schichtdicken bis zu einigen 10 µm, bzw. Kupfer oder Nickel spannungsarm bis zu einigen Millimetern Höhe,
  • piezo- und thermoresistive Messwandler,
  • Aufbau- und Verbindungstechniken, z. B. zur elektrischen Kontaktierung oder Herstellung von Silizium-Silizium- und Silizium-Glas-Stacks.

Typische Fragestellungen

Beispiele für im direkten Kundenauftrag oder in Forschungsverbünden durchgeführte Applikationsentwicklungen sind:

  • 3D-Kraftsensor für Druck- und Scherkräfte mit piezo-resistiver Wandlung,
  • Flussratensensoren für Gase und Flüssigkeiten,
  • Dichtesensor basierend auf einem mikrofluidischen U-Rohrschwinger,
  • Helium- und Wasserstoffdetektion mittels hoch-selektiver Dünnschichtmembranen,
  • Bolometer für die Fusionsforschung mit hoher Strahlungs- und Temperaturbeständigkeit,
  • Mikroelektrodenstrukturen für die elektro-chemische Analytik,
  • flexible und starre Vielkanal-Mikroelektrodensonden für die Neuroforschung und Neuroprothetik,
  • Optische Komponenten wie Durchflusszellen und Präzisionsspalte.
Wafer im Reinraum
© Foto Fraunhofer ICT-IMM
Heliumsensor
© Foto Fraunhofer ICT-IMM
Reinraum
© Foto Fraunhofer ICT-IMM