MEMS Prozessdienstleistungen
End-to-End MEMS-Fertigung vom Design bis zum Packaging.
Übersicht
Die Verwaltung eines MEMS- oder Halbleiter-Fertigungsflusses über mehrere Anbieter hinweg bringt erhebliche Komplexität mit sich: Prozessqualifizierung bei jedem Lieferanten, Wafer-Logistik und Versandverzögerungen, Schnittstellenkompatibilitätsrisiken zwischen Prozessschritten und uneinheitliche Qualitätsdokumentation. Das integrierte Prozessdienstleistungsmodell von GINECHIP führt diese Lieferkette in einem nahtlosen Workflow zusammen.
Unsere acht Kernprozessmodule — Dünnschichtabscheidung, Fotolithografie, DRIE-Ätzen, Wafer-Bonden, Wafer-Bumping, Wafer-Aufbereitung, Nass-/Dampfätzen und CMP — werden unter einem Qualitätsmanagementsystem unter ISO-Klasse-5-Reinraumbedingungen betrieben. Dies ermöglicht verkürzte Durchlaufzeiten (kein Versand zwischen Anbietern), Single-Source-Verantwortlichkeit (eine Konformitätsbescheinigung für den gesamten Prozessablauf) und optimierte Prozessintegration (unsere Ingenieure stellen sicher, dass jeder Schritt mit den nachgelagerten Anforderungen kompatibel ist).
Prozessmodule
Dünnschichtabscheidung
Komplette Dünnschichtabscheidungsdienste für MEMS- und Halbleiterwafer. PVD-Sputtern (DC, RF, Magnetron, reaktiv), Elektronenstrahl- und thermische Verdampfung, PECVD, LPCVD, ALD und Galvanik. Metalle (Al, Ti, Au, Pt, Cu, Cr, Ni), Dielektrika (SiO₂, Si₃N₄, Al₂O₃, HfO₂), Halbleiter (poly-Si, a-Si) und Polymere (Polyimid, BCB, Parylen).
Fotolithografie
Präzise Wafer-Strukturierung mit fünf verschiedenen Belichtungstechnologien. Kontakt- und Proximity-Lithografie (0,5–5 μm), i-Line-Projektionsstepper (0,35 μm), maskenloses Laser-Direktschreiben (0,6 μm) und Nanoimprint-Lithografie (< 50 nm). Vollständige Lackverarbeitung einschließlich Beschichtung, Soft-/Hard-Bake, Entwicklung und Descum. Doppelseitige Ausrichtungsfähigkeit.
DRIE — Tiefes reaktives Ionenätzen
Hochaspektverhältnis-Siliziumätzung mittels Bosch-Prozess (SF₆/C₄F₈-Wechselzyklen) für MEMS-Strukturen. Aspektverhältnisse über 30:1 mit vertikalen Seitenwandprofilen (89° ± 0,5°). Durchkontaktierungsätzung für TSVs und Membranfreigabe. Kryogene und Nicht-Bosch-Prozesse für Anwendungen mit glatten Seitenwänden verfügbar.
Wafer-Bonden
Permanente und temporäre Wafer-Bonding-Technologien für MEMS-Verkapselung und 3D-Stapelung. Anodisches Bonden (Si-Glas, 300–500 °C), Fusionsbonden (Si-Si, Si-SiO₂, Hochtemperatur-Temperung), eutektisches Bonden (Au-Si 363 °C, AuSn 280 °C), Klebebonden (BCB, SU-8, Epoxid). Hermetische Versiegelung auf Wafer-Ebene für vakuumverpackte Bauelemente.
Wafer-Bumping & UBM
Kontaktierungsherstellung auf Wafer-Ebene für Flip-Chip und 3D-Stapelung. Lotbumps (SnAg, SAC, AuSn), Cu-Pillars (20–80 μm Pitch), Au-Stud-Bumps (flussmittelfrei, sauberer Prozess) und Micro-Bumps (10–55 μm Pitch). Vollständige UBM-Metallisierungsstapel: Ti/Cu, TiW/Cu, Cr/CrCu/Cu, stromlos Ni/Au.
Wafer-Aufbereitung & Wiederaufarbeitung
Stellen Sie gebrauchte Test- und Monitor-Wafer auf jungfräuliche Oberflächenqualität wieder her. Selektives chemisches Ablösen von Filmen (Oxid, Nitrid, Metall, Lack), CMP-Nachpolieren auf Ra < 0,5 nm und vollständige messtechnische Rezertifizierung. Silizium-, SOI-, Glas- und GaAs-Substrate bis 300 mm. Reduzieren Sie Wafer-Beschaffungskosten um bis zu 70 %.
Nass- & Dampfätzen
Isotropes und anisotropes chemisches Ätzen für MEMS-Strukturfreigabe und Oberflächenvorbereitung. KOH (anisotropes Si, 〈111〉 Ätzstopp), TMAH (CMOS-kompatibel), BOE/HF (Oxidätzung und Opferschichtfreigabe), H₃PO₄ (Nitridabtrag). HF-Dampfätzen für stiktionsfreie Opferoxid-Freigabe von schwebenden Mikrostrukturen. Kritisch-Punkt-Trocknung (CPD) verfügbar.
CMP — Chemisch-mechanisches Polieren
Planarisierung und Oberflächenfinish für mehrstufige MEMS-Strukturen. Oxid-CMP (ILD-Planarisierung), Wolfram-CMP (Via-Plugs), Kupfer-CMP (Damascene-RDL) und Silizium-CMP (Oberflächenvorbereitung). Sub-Nanometer RMS-Oberflächengüte mit enger Innerhalb-Wafer-Gleichmäßigkeit (< 2% 1σ).
Fab-Fähigkeiten auf einen Blick
| Fähigkeitsbereich | Details |
|---|---|
| Cleanroom Class | ISO Class 5 (Class 100) for lithography; ISO Class 6 (Class 1,000) for wet processing and CMP |
| Wafer Sizes | Fragments, 100mm (4″), 150mm (6″), 200mm (8″), 300mm (12″). Multi-size cassette compatibility. |
| Substrate Materials | Silicon (CZ, FZ, all grades), SOI, glass (fused silica, borosilicate, quartz), GaAs, InP, SiC, sapphire, ceramics |
| Metrology Suite | SEM, AFM, spectroscopic ellipsometry, 4-point probe, optical profilometry, laser surface scanner, XRD, contact angle goniometer |
| Data Formats | GDSII, OASIS, DXF, CIF for lithography. Standardized process travelers with full lot traceability. |
| Process Control | SPC (statistical process control) on critical parameters. Run-to-run thickness and CD control. Monthly process capability reports. |
| Certifications | ISO 9001:2015 certified quality management. SEMI Standards compliance. ITAR registered for defense-related work. |
| Volume Capability | Single-wafer R&D up to pilot production volumes (hundreds of wafers/month). Flexible scheduling for academic and startup timelines. |
End-to-End Prozessintegration
Was GINECHIP von Einzelprozessanbietern unterscheidet, ist unsere Fähigkeit, mehrstufige, modulübergreifende Prozessabläufe als integrierte Dienstleistung zu verwalten. Ein typischer MEMS-Beschleunigungssensor-Fertigungsablauf — zum Beispiel — könnte umfassen: Substratvorbereitung (Si- oder SOI-Wafer-Bereitstellung) → PVD-Elektrodenabscheidung (Ti/Au) → Fotolithografie (Kammantrieb-Strukturierung) → DRIE (Siliziumätzung zur Freigabe der Prüfmasse) → Nassätzung (Opferoxid-Entfernung + CPD) → Wafer-Bonden (hermetische Kappenversiegelung mit TSV-Durchführung) → elektrischer Test auf Wafer-Ebene → Vereinzeln.
Statt fünf verschiedene Anbieter in drei Ländern zu verwalten, erhalten unsere Kunden einen einzigen Projektplan, einen einzigen Prozessbegleitschein und eine einzige Konformitätsbescheinigung. Unsere Prozessingenieure fungieren als Ihr virtuelles Fab-Integrationsteam — sie antizipieren Schnittstellenprobleme, optimieren Prozessparameter ganzheitlich und liefern fertige Bauelemente, bereit für Packaging und Test.
Kundenspezifische Prozessentwicklung
Nicht jeder Prozessschritt ist von der Stange. Für Kunden, die neuartige MEMS-Bauelemente mit einzigartigen Materialstapeln, nicht standardmäßigen Geometrien oder neuartigen Prozessanforderungen entwickeln, bieten wir kundenspezifische Prozessentwicklungsdienste an. Dies umfasst: statistische Versuchsplanung (DOE) zur Optimierung einzelner Prozessparameter, Split-Lot-Verarbeitung für A/B-Vergleiche, Prozessfenster-Charakterisierung (Mittelpunkt- und Fensterrand-Verifizierung) und vollständige Prozessdokumentation für den Technologietransfer in die Volumenfertigung.
Vom Prototyp zur Produktion
Unsere Prozessdienstleistungen sind darauf ausgelegt, mit Ihnen zu skalieren. Beginnen Sie mit Einzel-Wafer-Engineering-Runs zur Machbarkeitsdemonstration und Designvalidierung. Gehen Sie über zu Kleinserien-Prototyping (5–25 Wafer) zur Ausbeuteoptimierung und Zuverlässigkeitsprüfung. Wechseln Sie zur Pilotproduktion (50–200 Wafer/Monat) mit SPC-gesteuerten Prozessen und etablierten Basisausbeuten. Während dieser gesamten Reise bleiben Prozessparameter und Qualitätsspezifikationen konsistent — wodurch die kostspielige Requalifizierung entfällt, die oft mit Lieferantenwechseln zwischen Entwicklungs- und Produktionsphasen einhergeht.
Bereit, Ihren Prozessablauf zu optimieren?
Teilen Sie Ihre Prozesssequenz, Wafer-Spezifikationen und Zielvolumen mit — unser Engineering-Team entwirft einen integrierten Prozessplan und erstellt innerhalb von 24 Stunden ein umfassendes Angebot.