Unsere MEMS-Fähigkeiten

MEMS-Fähigkeiten

Technologie-Anwendungsmatrix

Der Reinraum des Fraunhofer IPMS ist mit seinem qualifizierten Team und den industrienahen Anlagen für die Forschung und Entwicklung im Bereich von MEMS und MOEMS-Bauelementen ideal aufgestellt. Neben dem tiefgreifenden Verständnis von elementaren MEMS-Fertigungsverfahren, gepaart mit moderner Anlagentechnik, sind wir der perfekte Partner für die Entwicklung von Technologien und Bauelementen.

Oberflächenmikromechanik

Prinzip der Oberflächenmikromechanik

Mittels Opferschicht-Technologie ist das Fraunhofer IPMS in der Lage, Aktoren und Sensoren wie Flächenlicht-Modulatoren (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-Haftreibung für hervorragende Zuverlässigkeit
  • PVD für Gelenke und Spiegel mit Stresstuning
  • ALD für Barriereschichten
  • Gasphasenätzung mittels HF und XeF2

Volumenmikromechanik

Prinzip der Volumenmikromechanik

Ob hochpräzise Spiegel 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

Monolitische MEMS-on-CMOS Integration

Integration von MEMS auf CMOS

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

© 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 für die Messung von pH-Werten.

  • Thermische Oxidation für Gateoxide (SiO2)
  • Ausheilen (RTP/RTA)
  • Abscheidung von aktiven Schichten (z.B. Ta2O5)