Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMSMit der Entwicklung von CMOS- und MEMS-basierten Sensortechnologien eröffnen wir die Möglichkeiten zu hochmodernen smarten Sensorsystemen für Wissenschaft, Industrie, Medizin sowie Luft- und Raumfahrt. Unsere Technologien für optische Sensoren decken hierbei das Spektrum von Röntgenstrahlung über UV bis Ferninfrarot ab. Biomedizinische Anwendungen bedienen wir mit Technologien für Drucksensoren, Nanonadeln zur Zellkontaktierung und CarboNanoTube-basierten Bionanosensoren zur Identifikation und Detektion von Biomolekülen. Um unseren Kunden die jeweils optimale Lösung anbieten zu können, setzen wir sowohl auf vollintegrierte Sensortechnologien als auch auf die Integration unserer Sensortechnologien als Postprocessing mit Foundrytechnologien.
Technologieentwicklung für smarte Sensorsysteme
Mit der Entwicklung von CMOS- und MEMS-basierten Sensortechnologien eröffnen wir die Möglichkeiten zu hochmodernen smarten Sensorsystemen.
Kernkompetenz Technology
Technologieentwicklung von MST-Prozessen um den Trend von kompakten und leistungsstarken Bauelementen fortzusetzen
Im Bereich der Bildsensoren werden spezielle optische Bauelemente wie beispielsweise Single Photon-Avalanche Dioden (SPADs), Silizium Photomultiplier (SiPM) und Charge Coupled Devices (CCDs) entwickelt. Mit der BSI-Technologie können rückseitig beleuchtete Bild- und LiDAR-Sensoren realisiert werden, was eine verbesserte Bildqualität, eine höhere Lichtempfindlichkeit des optischen Sensors und deutlich kleinere Chipflächen zur Folge hat.
Um die Möglichkeiten etablierter CMOS-Technologien zu erweitern, bietet das Fraunhofer IMS Postprocessing-Techologien zur Herstellung von MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) Bauteilen und Systemen für diverse Sensoren und Aktoren an.
Das Post-Processing ermöglicht hierbei die Integration neuer Materialien und mikromechanischer Strukturen. Hier dienen CMOS-Wafer als »intelligentes« Substrat, da sie bereits Ansteuer- und Ausleseschaltungen, Signalverarbeitung und Schnittstellen zur Energieübertragung enthalten. Planarisierte CMOS-Schaltungswafer werden zur Herstellung neuer innovativer MEMS Systeme mittels Schichtenabscheidung und Strukturierung im Mikrosystemtechnik Lab&Fab weiterbearbeitet. Diese neuen Systeme können zum Beispiel Drucksensoren oder Mikrobolometer mit integrierter Ausleseelektronik sein. Durch die Kombination von CMOS und MEMS entstehen kostengünstige und extrem kompakte Mikrosysteme für den Einsatz in Medizin, Industrie, Mobilität bis hin zur Luft- und Raumfahrt.
Um den Trend der Mikroelektronik zu – schneller, kompakter, leistungsstärker und günstiger – fortzusetzen, nutzt das Fraunhofer IMS verschiedene Technologien. Die 3D-Integration bietet beispielsweise die Option, dass durch Ausnutzung der dritten Dimension, Strukturen aufeinander aufgebaut werden, um kürzere Verbindungswege, eine höhere Integrationsdichte und eine Kostenreduktion zu erhalten. Außerdem bietet Ihnen das Fraunhofer IMS innovative Dünnschichtabscheidungsverfahren auf Basis der ALD-Technologie. Damit können neben elektrischen Kontakten auch Schutzschichten, optische Beschichtungen, NEMS-Devices für Gassensoren und Biosensoren mit Nanodrähten oder -nadeln sowie ultradünne freistehende Membranen hergestellt werden.
Darüber hinaus bietet die Technologie des Fraunhofer IMS Biofunktionale Sensoren zum Beispiel für die Entwicklung von hochsensitiven Nanosensoren oder infrarotempfindliche Widerstände für die Nah Infrarot-Detektion.
Zu unseren Spezialtechnologien zählen kundenspezifische CMOS-Technologien sowie der Hochtemperatur-Prozess, der den Einsatz von Schaltungen unter rauen und heißen Bedingungen ermöglicht.
Neben vollständigen Technologieprozessen werden auch Dienstleistungen wie Waferbonden, Galvanik, CVD/ALD, Sputtern, Ätzen, Lithografie usw. angeboten.
Technologisch realisierte 3D-Integration in der Mikroelektronik