Verbundprojekt: Entwicklung eines CMOS kompatiblen Nanosensors für Internet-of -Things Anwendungen mit Demonstration als Sensorsystem für Umwelt-Monitoring und bio-medizinisches Monitoring; Teilvorhaben: Singulus

Es besteht ein wachsender Bedarf an miniaturisierten Sensorlösungen für preiswerte Messgeräte oder persönliche Assistenzsysteme im Umwelt- Sicherheits- und Gesundheitsmonitoring. CC-Sens entwickelt eine preiswerte CMOS-kompatible Sensorarchitektur basierend auf künstlichen intelligenten Sensor-Arrays (AISA - artificial intelligent sensor array). Wesentlicher Bestandteil dieses AISAKonzeptes ist hierbei eine VLSI- integrierte Datenvorverarbeitung bereits auf dem Sensorchip, die eine schnelle Auswertung der komplexen Detektionssignale erlaubt und eine preiswerte, CMOS kompatible Massenherstellung ermöglicht. Entlang der generellen Arbeitsaufteilung innerhalb des Gesamtkonsortiums werden die Deutschen Partner hierbei vornehmlich in der anlagenbau-orientierten Prozessentwicklung (SING) und Material und Bauteilcharakterisierung (FAU) tätig sein, während die Israelischen Partner vornehmlich die Waferprozessierung und Elektronikintegration (TJ), die Bauteilsimulation (TAU), und die Datenverarbeitungsstrategien und Anwendungserprobung (IIT) vornehmen. Dazu entwickelt Singulus eine Sputter-Technologie zur Abscheidung ultradünner Funktionsschichten hoch akkurate Schattenmasken. Verschiedene Materialsysteme (Metalle, Dielektrika und Kombinationen) werden als Funktionsschichten erprobt und zu Sensorarchitekturen und Sensorfeldern verarbeitet. Hierbei wird FAU eng mit SING im Bereich der Prozessentwicklung und Bauteilanalyse zusammenarbeiten. Die akademischen Partner FAU und IIT übernehmen auch weitere Prozessschritte zur optimalen Funktionalisierung der Funktionsschichten im Labormaßstab. Die CMOS-kompatiblen Massenherstellung wird von der führenden Halbleiter-Foundry TowerJazz (TJ) in Israel zusammen mit der AISA-Integration übernommen. Die israelischen Partner unterstützen diese Sensorentwicklung und -optimierung mit Bauteilsimulationen (TAU) und Funktionalisierungstests (IIT) sowie der abschließenden Anwendungserprobung im Umwelt- und Gesundheitsmonitoring (IIT).