GigaSonic

Neue Wege für die Qualitätssicherung mikrotechnischer Erzeugnisse

Gefördert vom SMWK.

Laufzeit 06/2009 - 08/2010

Projektpartner:

  • Fraunhofer IzfP-D, Dresden
  • Fraunhofer FEP, Dresden
  • TU Dresden, IAVT, Dresden

Ziel des Projektes „GigaSonic“ waren grundlegende Untersuchungen an piezoelektrische Dünnschichten für die zukünftige Entwicklung von Ultraschall-Phased-Array-Sensoren mit Frequenzen oberhalb 100 MHz für die hochauflösende zerstörungsfreie Prüfung dreidimensional integrierter elektronischer Systeme und mikrotechnischer Komponenten. Schwerpunkte waren die Untersuchung und Bewertung piezoelektrischer Aluminiumnitridschichten für den Einsatz als aktives Sensormaterial in solchen Prüfsystemen. Es wurden dafür ein Testlayout auf Si-Wafern entwickelt, Messplätze zur akustischen Charakterisierung aufgebaut und Abscheidungsparameter ermittelt, die zu sehr guten piezoelektrischen Eigenschaften führen. Es konnte auch gezeigt werden, dass eine Temperaturauslagerung für 4h bei 200°C keinen Einfluss auf die piezoelektrischen Eigenschaften von AlN hat. Für die Herstellung von Phased-Array-Ultraschallsensoren wurden Technologien zur Strukturierung der Elektroden getestet. Es wurden die Abscheidung durch maskierte Beschichtung, die Strukturierung mittels Präzisionstrennschleifen (Wafer-Sägen) und mittels Laserschneiden untersucht. Auf Basis dieser Ergebnisse und der ermittelten technologischen Grenzen wurde eine Konzeption für den Aufbau von AlN-basierten Phased-Array-Sensoren entwickelt.