X-FAB: Weltweit erste integrierte Wertschöpfungsketten-Plattforminitiative für heterogene Integration in der Photonik

In einem mutigen Schritt zur Revolutionierung photonischer integrierter Schaltkreise (PICs) bündeln drei der führenden Unternehmen der Branche, X-Celeprint, Ligentec und X-FAB, ihre Kräfte, um die heterogene Integration durch Micro Transfer Printing (MTP) zu vereinfachen und zu verbessern. Diese Zusammenarbeit soll bestehende Lücken in der Wertschöpfungskette schließen und einen nahtlosen Übergang von der Forschung und Entwicklung zur Massenproduktion ermöglichen.

Als Reaktion auf die weltweite Notwendigkeit, den Stromverbrauch, Emissionen und Materialabfälle zu reduzieren, ebnen Innovationen in fortschrittlichen photonischen Integrations- und Verpackungstechnologien den Weg für eine grünere Zukunft und liefern gleichzeitig skalierbare, leistungsstarke Lösungen für die Industrie.

Photonische integrierte Schaltkreise (PICs) stehen an der Spitze der technologischen Innovation und sind bereit, bahnbrechende Anwendungen zu ermöglichen und aktuelle technologische Barrieren zu überwinden. Die Zukunft der PICs geht in Richtung Chiplets, bei denen die besten Materialien und Komponenten zu Hybridlösungen kombiniert werden.

Heutzutage ist die Herstellung dieser hybriden Chiplets für Kunden ein komplexer und umständlicher Prozess, da es keine integrierte Lieferkette gibt, die den Weg von der Entwicklung zur Produktion rationalisiert.

Um diese Herausforderung zu bewältigen, haben sich drei Branchenführer zusammengeschlossen, um eine vollständig integrierte Wertschöpfungskette zu schaffen, die die Entwicklung und Industrialisierung von hybriden PICs vereinfacht:

• Ligentec: Ein führender Anbieter von verlustarmen Siliziumnitrid-PICs (SiN), die optische Systeme der nächsten Generation ermöglichen.
• X-Celeprint: Ein führender Anbieter von Mikrotransferdruck (MTP), der die Möglichkeit bietet, verschiedene aktive Materialien auf PIC-Plattformen zu integrieren.
• X-FAB: Eine führende Spezialgießerei für funktionsreiche analoge Mixed-Signal-ASICs, MEMS, Mikrosysteme und Photonik, die Skalierungs- und Volumenproduktionskapazitäten bereitstellt.

Gemeinsam werden diese Unternehmen daran arbeiten, ihren Kunden eine vollständige, nahtlose Lösung anzubieten, die alle Phasen von der frühen Technologiebewertung und Forschung und Entwicklung über Designunterstützung, Prototyping und Pilotierung bis hin zur Serienproduktion abdeckt.

Als ersten Schritt dieser Zusammenarbeit wird Ligentec Photodetektoren mithilfe der MTP-Technologie in seine verlustarme SiN-Plattform integrieren. Dies wird als zusätzliches Modul zu den regulären Multi-Project-Wafer-Läufen (MPW) angeboten und bietet Kunden einen einfachen Einstieg mit geringer Hürde. X-Celeprint wird sein umfangreiches Fachwissen in der Prozessentwicklung einbringen, während X-FAB für einen reibungslosen Übergang vom Prototyping zur Serienproduktion sorgt.

„Nach Jahren intensiver Forschung und Entwicklung sehen wir eine deutliche Akzeptanz und ein großes Interesse am Mikrotropfenverfahren. Der Technologiereifegrad in der Photonik-Integration hat das Stadium erreicht, in dem sie auf den Markt gebracht werden kann und den Kunden eine leistungsstarke Lösung bietet, um die Herausforderungen hybrider PICs zu bewältigen“, erklärt Kyle Benkendorfer, CEO von X-Celeprint.

„Kein einzelnes Materialsystem kann die vielfältigen Anforderungen der Photonik erfüllen. Heterogene Integration ist unerlässlich, und mit Micro Transfer Printing haben wir die ideale Technologie, um die besten aktiven Materialien mit unserer leistungsstarken SiN-Plattform zu kombinieren“, fügt Thomas Hessler, CEO von LIGENTEC, hinzu. „Dies verbessert nicht nur die Funktionalität, sondern öffnet auch die Tür zu neuen Anwendungen und Innovationen.“

„Wir sehen MTP als eine vielversprechende Technologie mit enormem Zukunftspotenzial. X-FAB unterstützt diese Zusammenarbeit und sorgt für einen reibungslosen und effizienten Übergang vom Prototyping zur Großserienproduktion“, sagt Volker Herbig, VP BU Microsystems von X-FAB.

Dieses kombinierte Angebot deckt den gesamten Kundenprozess ab und bietet klare und zugängliche Wege von der Forschung und Entwicklung bis zur Großserienproduktion. Zukünftige Funktionalitäten, wie Lichterzeugung und -modulation, werden in den nächsten Phasen integriert, wodurch das Potenzial dieser Technologie weiter ausgebaut wird.

Abkürzungen

ASIC – Application-Specific Integrated Circuits
MTP – Micro Transfer Printing
PIC – Photonic Integrated Circuit
F&E – Forschung und Entwicklung
SiN – Siliziumnitrid

Über LIGENTEC

LIGENTEC bietet anwendungsspezifische photonische integrierte Schaltkreise (PICs) für Kunden in High-Tech-Branchen wie Quanteninformatik, fortgeschrittene Datenverarbeitung, Kommunikation, autonomes Fahren, Raumfahrt und Biosensoren. Die Technologie von LIGENTEC, die ursprünglich an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) entwickelt wurde, ist patentiert und vollständig CMOS-kompatibel. Diese Technologie ermöglicht die Herstellung von PICs mit einer besseren Leistung als die heutige Spitzentechnologie. Darüber hinaus können aktive Komponenten integriert werden, um noch mehr Funktionalität auf dem Chip zu ermöglichen. Durch die Kombination der Vorteile des verlustarmen Siliziumnitrid-Materials mit der Herstellung und Integration auf Wafer-Ebene begegnet LIGENTEC den wichtigsten Herausforderungen der integrierten Photonik von heute, darunter geringe Verluste und kurze Produktionszyklen. LIGENTEC bietet einen reibungslosen Übergang von der Forschung und Entwicklung zur Serienproduktion, unterstützt durch seine MPW-Dienstleistungen mit niedriger Eintrittsbarriere, kundenspezifische PIC-Entwicklungen und die Großserienproduktion in einer 200-mm-CMOS-Gießerei, die nach IATF 16949 zertifiziert ist. LIGENTEC hat seinen Sitz in Lausanne, Schweiz, und Corbeil-Essonnes, Île-de-France, Frankreich, und ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert.

Über X-Celeprint

X-Celeprint ist ein innovatives Technologieunternehmen, das sich auf den Mikrotransferdruck spezialisiert hat, ein fortschrittliches heterogenes Integrationsverfahren, das die Montage ultradünner, ultrakleiner und leistungsstarker Halbleiterbauelemente auf einer Vielzahl von Substraten ermöglicht. Dieser innovative Ansatz erleichtert die Entwicklung elektronischer Systeme der nächsten Generation mit einem effizienten, skalierbaren und umweltfreundlichen Produktionsansatz, der Anwendungen in den Bereichen Datenkommunikation, Sensorik, LIDAR, Quantencomputer, Medizintechnik und mehr abdeckt. Die innovativen Lösungen von X-Celeprint sind darauf ausgelegt, den sich entwickelnden Anforderungen der Technologiebranche gerecht zu werden und kleinere, schnellere und stromsparendere elektronische Systeme zu entwickeln. X-Celeprint hat seinen Sitz am Tyndall National Institute in Cork, Irland, und bei Micross, das über eine vertrauenswürdige/ITAR-konforme 200-mm-Wafer-Fabrik mit umfangreichen heterogenen Fähigkeiten im Research Triangle Park, North Carolina, verfügt. Beide Einrichtungen verfügen in ihren F&E-Advanced-Packaging-Linien über MTP-Technologie, die Kunden bei der schnellen Prototypenentwicklung unterstützt. X-Celeprint lizenziert die MTP-Technologie, die aus mehr als 750 weltweiten Patenten und 190 anhängigen Anmeldungen besteht.

Über X-FAB

X-FAB ist eine globale Foundry-Gruppe, die ihren Kunden ein umfassendes Angebot an Spezialtechnologien und Design-IP zur Verfügung stellt, um die Entwicklung weltweit führender Halbleiterprodukte zu ermöglichen, die in den sechs Waferfabriken von X-FAB in Malaysia, Deutschland, Frankreich und den Vereinigten Staaten hergestellt werden. Mit seiner Expertise in den Bereichen Analog-/Mixed-Signal-Technologien, Mikrosysteme/MEMS und Siliziumkarbid (SiC) ist X-FAB der Entwicklungs- und Fertigungspartner für seine Kunden, die hauptsächlich in den Endmärkten Automobil, Industrie und Medizin tätig sind. X-FAB beschäftigt etwa 4.500 Mitarbeiter und ist seit April 2017 an der Euronext Paris notiert (XFAB).

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Weiterführende Links

👉 www.xfab.com 

Foto: X-FAB