Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues aus der Welt der Chips

30.10.2001


Die Chipproduktion bewegt sich im Takt des Moorschen Gesetzes. Es besagt, dass sich alle 18 Monate die Kapazität der Mikrochips verdoppelt, während sich gleichzeitig die Herstellungskosten halbieren. Damit die Chipindustrie dieses enorme Tempo zu immer kleineren Strukturen halten kann, sind neue und innovative Fertigungstechnologien gefragt. Schließlich wird in wenigen Jahren ein Technologiesprung zu einer neuen Lithografie erwartet. Denn die Grenzen der optischen Lithografie sind bald erreicht. Auf der Productronica in München präsentieren Wissenschaftler aus fünf Fraunhofer-Instituten unter dem Motto »Von der Idee zum Produkt« vom 6. bis zum 9. November in München Neues aus der Welt der Mikrosystemtechnik und Mikroelektronik.


In einem nachgeschalteten Fertigungsschritt werden auf die Kontaktpads der Bauelemente Lotkugeln aufgeschmolzen.
© Fraunhofer ISIT



Elektrostatischer Waferchuck: Die Lithografieverfahren der neuen Generation arbeiten mit extremen ultravioletten Strahlungsquellen (EUV). Da extremes Ultraviolett mit Wellenlängen von 11 bis 14



Nanometern weit unterhalb des sichtbaren Lichts nahe bei den Röntgenstrahlen liegt, wird es von allen Materialien – auch von Gas – absorbiert. Deshalb müssen die Chips im Vakuum beschrieben werden. Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena stellen auf der Productronica einen Metrologietisch mit integriertem elektrostatischen Waferchuck - einer Halterung für 300-Millimeter-Siliziumwafer – vor, der in Elektronenstrahl- und Ionenstrahlbelichtungsanlagen im Hochvakuum eingesetzt wird. Tisch und Halterung bestehen aus Glaskeramik und ermöglichen höchste Stabilität und Genauigkeit. Durch die besonderen Eigenschaften des Materials - sehr hohe Haltekräfte bei sehr kleinen Spannungen, lassen sich Masken und Wafer mit einer Strukturgenauigkeit von 20 Nanometern und besser belichten. Das Exponat entstand im Rahmen des europäischen MEDEA-Projekts »Ionen-Projektions-Lithografie« in Zusammenarbeit mit LEICA Mikrosystems Lithography Jena, Infineon, ASML, IMS Wien, IMS Stuttgart, IMMS und TU Ilmenau. Die neue IOF-Technologie ist für die EUV-Lithografie tauglich und kann einen Beitrag zur Herstellung der Chips der Zukunft leisten.

Wafer-Level-Packaging-Linie: Immer mehr Chiphersteller setzen weltweit auf ein neues Verfahren optimierter Gehäusetechnik, das Wafer-Level-Packaging (WLP). WLP gilt als die Aufbautechnik der Zukunft. Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT in Itzehoe haben zusammen mit Industriepartnern eine solche Packaging-Linie aufgebaut und in der Praxis bereits erfolgreich erprobt. Bisher wurden die Chips zunächst aus dem Wafer ausgesägt, bevor sie in Gehäuse gebaut, verdrahtet und getestet werden - zumeist in eigenen Fertigungseinrichtungen in Fernost, separat von der Chipproduktion. Im Gegensatz zu den zur Zeit noch üblichen Verfahren werden bei WLP die einzelnen Chips bereits auf dem Wafer gehäust. »Beim Wafer-Level-Packaging werden Teile der Aufbautechnik, wie zum Beispiel das Umverdrahten der Chips, in den Herstellungsprozess der Bauelemente selbst integriert. Damit erreichen wir sehr gute elektrische Eigenschaften«, erläutert Dipl.-Physiker Wolfgang Reinert vom ISIT den Clou des Verfahrens. »Zudem entfallen durch die gemeinsame Bearbeitung aller Bauelemente auf einem Wafer sehr viele Handhabungsschritte. Erst nach der Reinigung und Inspektion beginnen wir mit dem Vereinzeln der Chips.« Ein großer Vorteil des neuen Verfahrens: Elektrische Kontakte können nun nicht nur an den Rändern der Chips angebracht werden, sondern auf der gesamten Unterseite der Bauelemente. Darüber hinaus liefert WLP kleinere und leistungsfähigere Bauelemente als die herkömmlichen Packagingverfahren. Zur Weiterverarbeitung der robusten Bauteile werden keine Spezialgeräte benötigt, sondern sie können mit Standard-Hochgeschwindigkeits-Bestückern auf Leiterplatten montiert werden. Die ISIT-Wissenschaftler stehen auf der Productronica als Ansprechpartner für Interessenten zur Verfügung.

Modulare Mikrosysteme: Mikrosysteme aus dem Baukasten stellen Wissenschaftler aus dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart vor. Bei Match-X entstehen komplette Systeme aus einzelnen Sensor-, Actor- und Signalbausteinen. Der Baukasten wurde speziell für Industriepartner aus den Bereichen Maschinen- und Anlagenbau entwickelt. »Gerade hier braucht man Mikrosysteme oft nur in kleinen und mittleren Stückzahlen. Das ist teuer. Nun kann man sie auf einfachem Wege wirtschaftlich herstellen«, erläutert Dirk Schlenker vom IPA die Vorteile des Baukastenprinzips. »Durch vereinheitlichte Schnittstellen können gleichzeitig die Entwicklungszeiten und -kosten drastisch gesenkt werden.«

Um Match-X erfolgreich weiter zu entwickeln und auf dem Markt zu etablieren, wurde gleichzeitig eine Arbeitsgemeinschaft gegründet. Die »Industrieplattform Modulare Mikrosysteme« ist als Schnittstelle zwischen Herstellern und Anwendern gedacht. Sie setzt sich aus interessierten Industrieunternehmen, dem VDMA, dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und dem Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM zusammen.

Auf der Productronica in München finden Sie den Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Institute in Halle B6, Stand 504 unter anderem mit folgenden Themen aus Fertigungstechnologie, Materialentwicklung und Qualitätssicherung: die Mini-Fabrik aus dem Baukasten, Mikromontage, Metrologiesysteme für die Lithographie, elektro-optische Materialien, wiederaufladbare Folien-Batterien, automatische Röntgenprüftechnik für Mikrosysteme und Elektronikbaugruppen sowie Messgeräte zur Kontaminationskontrolle auf technischen Oberflächen.

Dirk Schlenker | Fraunhofer Gesellschaft

Weitere Berichte zu: Bauelement Maschinen- und Anlagenbau Mikrosystem Productronica WLP

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Vom Edge- bis zum Cloud-Datacenter - Rittal zeigt in Monaco innovative Lösungen für Datacenter
29.05.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Layouterfassung im Flug: Drohne unterstützt bei der Fabrikplanung
19.05.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: New Method of Characterizing Graphene

Scientists have developed a new method of characterizing graphene’s properties without applying disruptive electrical contacts, allowing them to investigate both the resistance and quantum capacitance of graphene and other two-dimensional materials. Researchers from the Swiss Nanoscience Institute and the University of Basel’s Department of Physics reported their findings in the journal Physical Review Applied.

Graphene consists of a single layer of carbon atoms. It is transparent, harder than diamond and stronger than steel, yet flexible, and a significantly better...

Im Focus: Detaillierter Blick auf molekularen Gifttransporter

Transportproteine in unseren Körperzellen schützen uns vor gewissen Vergiftungen. Forschende der ETH Zürich und der Universität Basel haben nun die hochaufgelöste dreidimensionale Struktur eines bedeutenden menschlichen Transportproteins aufgeklärt. Langfristig könnte dies helfen, neue Medikamente zu entwickeln.

Fast alle Lebewesen haben im Lauf der Evolution Mechanismen entwickelt, um Giftstoffe, die ins Innere ihrer Zellen gelangt sind, wieder loszuwerden: In der...

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wissenschaftsforum Chemie 2017

30.05.2017 | Veranstaltungen

Erfolgsfaktor Digitalisierung

30.05.2017 | Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nano-U-Boot mit Selbstzerstörungs-Mechanismus

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Makula-Degeneration – Deutschlands häufigste Augenerkrankung braucht mehr Aufmerksamkeit

30.05.2017 | Medizin Gesundheit

Wie innere Uhren miteinander kommunizieren

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie