Imec en Buhler Leybold maken doorvoerproductie mogelijk van filter-op-chip CMOS-sensoren met ongeëvenaarde precisie

0

Buhler Leybold Optics, een leverancier van geavanceerde dunne-film vacuüm coaters en imec, een wereldwijd toonaangevend onderzoeks- en innovatiecentrum op het gebied van nano-elektronica, kondigen aan dat zij Buhler’s HELIOS 800 tool hebben gekwalificeerd om te voldoen aan de strenge normen van de halfgeleiderindustrie en hoogwaardige filters hebben ontwikkeld voor optische beeldsensoren. Het verbeterde gereedschap opent vele nieuwe toepassingen die een nauwkeurige afzetting vereisen van optische stapels van hoge kwaliteit bij hoge productiesnelheid. De ontwikkeling zal leiden tot een nieuwe generatie van hyperspectrale beeldsensoren met hoge resolutie en lage kosten.

De productie van low-cost filter-op-chip CMOS-detectoren met hoge resolutie voor hyperspectrale beeldvormingssensoren (HSI) voor het zichtbare (VIS) en het kortegolf-infraroodgebied (SWIR) stelt hoge eisen aan dunne-film-afzettingsgereedschappen. Er is behoefte aan superieure optische prestaties en lage defectniveaus van de interferentiefilters, in combinatie met een maximale wafer throughput. De modernste afzettingsgereedschappen in halfgeleiderfoundries bieden echter onvoldoende uniformiteit en optische prestaties voor de coating, en ook geen in-situ dikteregeling. Bij gebrek aan een dergelijke in-situ laagdiktecontrole zouden de optische eigenschappen van filterstapels met tot honderden lagen moeten worden gemeten na de afzetting van elke afzonderlijke laag. Dit vermindert de verwerkingscapaciteit van de wafer drastisch, waardoor laagdiktecorrecties vrijwel onmogelijk worden

Een in-situ optisch bewakingssysteem in de HELIOS 800 Gen II sputter coater maakt complexe filtercoatings met uitstekende precisie mogelijk in een enkele productiestap, waarbij batches van meerdere wafers worden verwerkt. Gecombineerd met de uitstekende kwaliteit van de enkele laag in termen van dikte uniformiteit en optische eigenschappen, alsmede de lage defect niveaus, kan de HELIOS 800 Gen II de weg vrijmaken voor de volgende generatie van hoog-resolveerde HSI sensoren.

Imec en Buhler Leybold Optics hebben een gezamenlijk ontwikkelingsproject opgezet, waarbij een HELIOS 800 Gen II in de 200mm cleanroom van Imec werd geïnstalleerd. In het kader van hun samenwerking werd de HELIOS 800 Gen II met succes geüpgraded om te voldoen aan de extreem hoge normen van de halfgeleiderproductie, met betrekking tot verontreinigings- en deeltjesniveaus. Het resultaat is dat de filters nu binnen de mogelijkheden liggen om in grote volumes geproduceerd te worden. Momenteel werken imec en Buhler samen om de HELIOS 800 Gen II verder te upgraden om tal van andere toepassingen mogelijk te maken en om de verwerking van complexere optische filterarchitecturen, zoals fotonica-apparaten, mogelijk te maken. Deze know-how zal ook worden overgedragen op Buhler’s nieuwe sputter coater HELIOS 1200, die in staat is 300mm wafers te verwerken. Het gezamenlijke ontwikkelingsproject is uitgebreid voor de komende jaren, om de volgende generatie sensoren en chips mogelijk te maken.

Link magazine editie februari 2022 thema Supply-security, dealen met het (volgende) opzweepeffect. Lees Link digitaal of vraag een exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl’

Andy Lambrechts, programmadirecteur imaging technologies bij imec: “De samenwerking met Buhler is van grote waarde geweest voor imec. Het heeft ons in staat gesteld de kwaliteit van onze hyperspectrale detectoren te verhogen door de toleranties op de filters te verkleinen en complexere filterarchitecturen mogelijk te maken. Het systeem is beschikbaar voor partners voor R&D-projecten met de steun van imec bij het testen en kwalificeren.”

Stephan Mingels, teamleider M2M ontwikkeling bij Buhler: “Imec stelde Buhler in staat om bijkomende ervaring op te doen in front-end halfgeleider processing omgevingen. Bovendien is de toegang tot imec’s faciliteit, inclusief high-end meetapparatuur, van cruciaal belang geweest om de prestaties van de HELIOS 800 Gen II te optimaliseren.”

Met meer dan 150 jaar ervaring is Buhler Leybold Optics een toonaangevende leverancier van dunne-film vacuüm coatingtechnologie voor een verscheidenheid aan toepassingen. Onze state-of-the-art oplossingen omvatten: precisie-, laser- of of oftalmologische optiektoepassingen, coatings voor EUV/DUV-lithografie, patroonoptische filters op wafers met actieve apparatuur; automobiel- of architecturaal glas; coatings op flexibele films voor condensatoren of optische toepassingen. Het hoofdkantoor van Leybold Optics is gevestigd in Alzenau (Duitsland) met bijkomende productiefaciliteiten in Raleigh (VS) en Beijing (China).

Imec is een wereldwijd toonaangevend onderzoeks- en innovatiecentrum in nano-elektronica en digitale technologieën. Imec maakt gebruik van zijn state-of-the-art R&D-infrastructuur en zijn team van meer dan 5.000 werknemers en toponderzoekers, voor R&D in geavanceerde halfgeleider- en systeemschaling, siliciumfotonica, artificiële intelligentie, beyond 5G-communicatie en sensingtechnologieën, en in toepassingsdomeinen zoals gezondheid en biowetenschappen, mobiliteit, industrie 4.0, agrovoeding, slimme steden, duurzame energie, onderwijs, … Imec verenigt wereld-industrieleiders in de halfgeleiderwaardeketen, in Vlaanderen gevestigde en internationale tech-, farma-, medische en ICT-bedrijven, start-ups, en de academische wereld en kenniscentra. Imec heeft zijn hoofdkwartier in Leuven (België), en heeft onderzoeksvestigingen in België, Nederland en de VS, en kantoren in China, India, Taiwan en Japan. In 2020 bedroegen de inkomsten (P&L) van imec in totaal 680 miljoen euro.

Share.

Reageer

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.