Technologien und Prozesse zur Heterointegration leistungselektronischer Systeme

REM –Aufnahme eines gedruckten GaN-Transistors auf dem Silizium-CMOS-Wafers.
© Projektlogo

REM –Aufnahme eines gedruckten GaN-Transistors auf dem Silizium-CMOS-Wafers.

Das Ziel des MIIMOSYS-Projekts ist die weltweit erstmalige Demonstration einer heterogenen on-chip Integration von GaN-Schaltelementen und Silizium CMOS-Ansteuerelektronik auf Systemebene durch Mikro-Transferdruck (»micro-Transfer-Printing«, μTP). Die flexible Integration von leistungseffizienten GaN-Schaltelementen in unterschiedlichen Spannungs- und Leistungsklassen mit hochintegrierten Silizium-CMOS Ansteuerschaltkreisen in verschiedenen Technologien auf Waferlevel ermöglicht erstmalig die Kombination der Vorteile beider Halbleitermaterialien und -technologien auf einem Chip. Dabei eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten, aber auch Anforderungen für das System-Design im Bereich der Leistungselektronik. Damit leistet das Vorhaben MIIMOSYS einen wesentlichen Beitrag für die Mikro- und Nanoelektronik als ein Kernelement der High-Tech Strategie der Bundesregierung hinsichtlich zukünftiger Elektroniksysteme mit gesteigerter Funktionalität, Energieeffizienz und Zuverlässigkeit bei gleichzeitig gesteigerter Integrationsdichte.

Projekttitel MIIMOSYS – Mikro-Transferdrucke zur Integration von CMOS und GaN Bauelementen
Laufzeit 2017 – 2021
Projektkoordinator X‐FAB Semiconductor Foundries AG
Fördermittelgeber BMBF / Träger: VDI|VDE|IT
Projektpartner
  • X‐FAB Semiconductor Foundries AG
  • EDC Electronic Design Chemnitz GmbH
  • TURCK duotec GmbH
  • Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente der Universität Erlangen-Nürnberg
Projektleiter IAF Dr. Richard Reiner
Ziele
  • Die Integration verschiedener Halbleitermaterialien und Chiptechnologien: heterogene Integration von GaN
    auf Si und Silizium-CMOS
  • Die Integration verschiedener Komponenten: Integration von HEMTs, Freilaufdioden und Temperatursensoren auf der CMOS Logik
  • Eine fortgeschrittene dreidimensionale Integration auf Wafer-Level: Mikro-Transferdruck auf den CMOS
    Wafer bzw. auf den GaN Wafer
  • Die Assemblierung komplexer Multichip-Systeme inklusive deren Kontaktierung: Controller inkl. Treiber,
    Überwachung und Leistungsschalter bereits auf Waferlevel verdrahtet
  • Das Embedding und die Kontaktierung bei fortschreitender Miniaturisierung: Verdrahtung auf Waferlevel
    mit deutlich gesteigerten Stromdichten
  • Der Einsatz eines funktionalen und anwendungsorientierten Packaging: Abstimmung der Aufbauund
    Verbindungstechnik an das Mikro-Transferdruckverfahren

Weiterführende Informationen

Fraunhofer IAF

Elektronische Schaltungen

Am Fraunhofer IAF entwickeln wir Transistoren, monolithisch integrierte Schaltungen (ICs) und Module für ein breites Anwendungsspektrum.

Das Projekt

MIIMOSYS auf den Seiten des BMBF