Fraunhofer IPMS: „From Lab to Fab“ – Innovative Front-End und Advanced-Packaging-Technologien für die Halbleiter-Wertschöpfungskette

Um diese Vorteile zu realisieren, entwickelt CEASAX Schlüsseltechnologien für die nächste Chip-Generation. Ein besonderer Fokus liegt auf funktionalen Interposern zur hochdichten Integration sowie an modernsten Aufbau- und Verbindungstechnologien, die höchste Anschlussdichten und geringste Aufbauhöhen ermöglichen. Diese Technologien sind essenziell für die Integration modularer Chiplets, die in komplexen Systemen kombiniert werden, um deren Effizienz und Flexibilität zu steigern.

Diese technologischen Entwicklungen basieren auf einer europaweit einzigartigen Infrastruktur: CEASAX, gefördert vom Freistaat Sachsen und dem BMFTR, ist die einzige 300-mm-Pilotfertigungslinie in Deutschland, die Frontend- und Backend-Technologien vereint. Sie wurde speziell für die Entwicklung und Integration von Halbleiter- und Mikrosystemtechnologien konzipiert und bietet der europäischen Industrie einen leistungsfähigen Forschungspartner. „Mit 300-mm-Wafern arbeitet CEASAX auf dem Niveau des internationalen Industriestandards für die Wafer-Produktion. Als gemeinsame Initiative des Fraunhofer IPMS und des Fraunhofer IZM-ASSID bietet CEASAX eine zentrale Plattform für Forschung und Entwicklung großskaliger Wafertechnologien und unterstützt damit bereits jetzt die Mikroelektronik von morgen“, sagt Dr. Wenke Weinreich, eine der Leiterinnen von CEASAX und Bereichsleiterin am Fraunhofer IPMS.

Die Innovationskraft von CEASAX beruht auf der engen Zusammenarbeit zweier Fraunhofer-Institute:

Das Fraunhofer IPMS mit seinem Center Nanoelectronic Technologies (CNT) übernimmt die Schlüsselrolle bei der Entwicklung innovativer Frontend-Technologien. Mit seiner Expertise in CMOS-Prozessen, Bauelement-, Speicher- und Interconnect-Technologien schafft das Institut die Grundlage für die hochdichte Integration von Chiplet-Systemen und funktionalisierten Interposern der nächsten Generation. Ein zusätzlicher Schwerpunkt liegt in der Weiterentwicklung und der Integration ferroelektrischer Speichertechnologien, die unter anderem im Pilotlinien-Projekt FAMES, koordiniert vom französischen RTO CEA-Leti, für die FD-SOI-Technologie skaliert werden.

Das Fraunhofer IZM-ASSID (Center for All Silicon System Integration Dresden) fungiert als Technologietreiber für Advanced Wafer-Level Packaging und die 2,5D/3D-Systemintegration. Es übernimmt in CEASAX die führende Rolle bei der Chiplet-Integration basierend auf fortschrittlichen Verbindungstechnologien wie Hybrid-Bonden und Fine-Pitch µBump-Verbindungen unter Nutzung von Interposer-Technologien, Si-Brücken und hochdichten Umverdrahtungstechnologien. Die durchgängige 200/300-mm- Prozesslinie des Fraunhofer IZM-ASSID erlaubt die beidseitige Prozessierung auf Wafer-Level und die Integration von vertikalen Silizium-Durchkontaktierungen (TSVs). Dank dieser hochmodernen Infrastruktur wird die Umsetzung komplexer Integrationsstrategien für Chiplets und die Entwicklung innovativer 3D Packaging-Architekturen unterstützt, die direkt in industrielle Anwendungen überführt werden können.

Mit dieser gebündelten Expertise und Infrastruktur ist CEASAX Teil der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) und somit eines weitreichenden Netzwerks in der europäischen Halbleiterindustrie. Diese europaweit einzigartige Plattform stärkt nachhaltig die Wettbewerbsfähigkeit des deutschen und europäischen Halbleitermarkts und fördert den Transfer wissenschaftlicher Exzellenz in industrielle Wertschöpfung. „Technologische Souveränität beginnt dort, wo wir die Technologie nicht nur beherrschen, sondern gestalten. Mit CEASAX gibt es für Europa, Deutschland und insbesondere den Freistaat Sachsen einen starken Forschungspartner, der die Schlüsseltechnologien des Fraunhofer IPMS und des Fraunhofer IZM-ASSID vereint und so die gesamte Halbleiter-Wertschöpfungskette von Frontend bis Advanced Packaging auf 300 mm Wafer-Level abdeckt.“, erklärt Dr. Manuela Junghähnel, zweite Leiterin von CEASAX und Standortleiterin des Fraunhofer IZM-ASSID.

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Weiterführende Links

👉 www.ipms.fraunhofer.de   

Foto: Fraunhofer IZM