Verbundprojekt: Miniaturisierte Infrarot-basierte Sensorsysteme - MIRS -; Teilvorhaben: Erforschung von Siliziumdurchkontaktierungen für den Einsatz in IR-basierten Sensorsystemen

Das primäre Ziel von MIRS ("Miniaturisierte IR-basierte Sensorsysteme") ist es, eine generische Plattform zur Realisierung von komplexen IR-Sensorsystemen auf Wafer-Ebene zu schaffen. Der Forschungsfokus der XMF liegt auf der Integration von Durchkontaktierungen durch den Siliziumwafer (TSV) in gebondete Wafer. Im Gegensatz zu Bondpads, die frei zugänglich sein müssen, können die TSVs unter den Bondrahmen oder den inneren Bereich der Kavität verlagert werden. Dadurch wird der Platzbedarf der IR-Sensorsysteme erheblich verringert. Die Integration der TSVs wird als "via-last" Prozess durchgeführt, was die enge Zusammenarbeit aller Konsortialpartner bedingt. Die zentrale Herausforderung des Projekts ist die Erforschung einer TSV Technologie, welche sich für gebondete Wafer eignet. Durch die thermische und elektrische Entkopplung des Wafers von den Ätz- oder Beschichtungsanlagen werden sich die Prozessergebnisse signifikant verändern. Mittels spezieller Teststrukturen werden die Einzelprozesse für gebondete Wafer charakterisiert und bewertet, so dass die technologischen Herausforderungen identifiziert und bewältigt werden können. Weitere Forschungsschwerpunkte der XMF liegen auf der elektrischen Charakterisierung der prozessierten TSVs und deren Zuverlässigkeitsbewertung. Spezifizierung und Technologiedefinition: Erarbeitung von Teststrukturen, des Technologiedurchlaufs und Randbedingungen basierend auf den Fertigungsmöglichkeiten und den Spezifikation des Endanwenders Erforschung des TSV-Prozesses: Charakterisierung und experimentelle Anpassung der Einzelprozesse für gebondete Wafer. Hierzu gehört auch die Erarbeitung, Auswahl und Umsetzung von Konzepten für die rückseitige Umverdrahtung, die Padmetallisierung sowie die Lotkugeln (Verbindung der TSVs mit der Umgebung). Der Punkt schließt mit der Demonstration der TSV Technologie für einen FIR Sensor (MLX) ab. Ableitung von Entwurfsrichtlinien (PDK) für TSVs in gebondete Wafer