π-Fab - Prototyp-Fabrik

Als eigenständige Organisationseinheit innerhalb der „Technologie & Fertigung“ des Fraunhofer IISB steht π-Fab für individuelle Prototyp-Services und eine fortlaufende Silizium-CMOS- sowie Siliziumkarbid-Produktionslinie im industriekonformen Umfeld. Möglich machen das mehr als drei Jahrzehnte intensiver mikroelektronischer Forschung und Entwicklung, in denen wir unsere Aktivitäten im Bereich industrieorientierter Prototypentwicklung für leistungselektronische Halbleiterbauelemente in Kleinserienfertigung immer weiter ausbauen konnten. Heute liegt der Fokus vor allem auf Leistungsbauelementen, CMOS-Bauelementen, passiven Bauelementen, Sensoren und MEMS.

Flexibilität als Grundprinzip  

Unsere Herstellungsprozesse zeichnen sich durch besonders hohe Flexibilität hinsichtlich eingesetzter Wafermaterialien und -größen aus. Siliziumwafer mit Durchmessern von 150 mm bis 200 mm können standardmäßig verarbeitet werden – weitere Größen auf Nachfrage. Die gesamte Prozesslinie basiert dabei auf einer 0,8-μm-Si-CMOS-Technologie und wird durch hochqualitative Kontaminationskontrolle gestützt.

SiC-Prototyp-Foundry

Spezielles Augenmerk liegt zudem auf der Herstellung von Siliziumkarbid-Bauelementen mit Wafergrößen von 100 mm und 150 mm. Um auch in diesem Fall die Umsetzung aller gewünschten Prozessschritte , etwa Epitaxie, ICP-Trockenätzen, Wachstum von Siliziumdioxid, Aluminiumimplantation bei erhöhter Temperatur, Aktivierungstempern oder auch Kontaktlegierung, zu gewährleisten, steht zusätzliches Equipment zur Verfügung.

Zusätzlich fungiert π-Fab auch als Plattform zur Beurteilung und Optimierung für Prozessausstattung und wir unterstützen unsere Kunden auch bei Themen der Fertigungskontrolle. Damit formt die Prototyp-Fabrik gleichermaßen auch die Basis für die am IISB angebotenen SiC-Services, welche die volle Prozesskette vom Material, über Bauelemente bis hin zu SiC-Modulen und Mechatronik-Systemen abdecken.

Verfügbare Prozessschritte  

Wie beschrieben, steht π-Fab für Flexibilität wie auch Individualität und ermöglicht die Verarbeitung unterschiedlichster Wafergrößen und -typen. Ziel ist es, unsere Kunden bei der Herstellung maßgefertigter Halbleiterbauelemente und produktionsbereiter Prototypen für Leistungselektronik zu unterstützen. Auch einzelne Herstellungsschritte von Bauelementen sowie deren modulare Zusammenführung stehen in der π-Fab auf der Agenda. Dabei kann der Kunde zu jeder Zeit selbst über Ein- und Austritt aus der Prozesslinie entscheiden:

π-Fab-Anwendungsfall: Rapid Prototyping elektronischer Bauelemente

Im Rahmen des Projekts iDev4.0 (Integrated Development 4.0) wurden am Fraunhofer IISB Bausteine für eine intelligente Plattform für Prototypen- und Kleinstserienfertigung geschaffen. Hier entstehen kundenspezifische elektronische Bauelemente im Sinne eines flexiblen Rapid Prototyping. Ein zentrales Element ist die Optimierung der vom Fraunhofer IISB betriebenen durchgängigen Si-CMOS- und SiC-Prozesslinie durch Lernen aus vorhandenen Fertigungsdaten (Data Analytics).