Micro and Nano Electronics/BEoL

Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme

Das Geschäftsfeld "Micro and Nano Electronics / Back-end of Line" umfasst die Arbeitsfelder

  • Materialien, Prozesse, Technologien für die Mikro- und Nanoelektronik mit Schwerpunkt auf dem Back-end of Line
  • Modellierung und Simulation technologischer Prozesse und Ausrüstungen (Equipments) sowie vollständiger Interconnect-Systeme
  • Charakterisierung und Zuverlässigkeitsbewertung von BEOL-Komponenten bis hin zur Chip-Package-Wechselwirkung.

Unter Back-end of line (BEOL) fassen sich alle Prozesse von der Kontaktebene bis zur vollständigen Prozessierung der Wafer vor dem elektrischen Test, also das gesamte Leitbahn- und Kontaktsystem (Interconnect-System) einschließlich der Passivierung zusammen. Die fortschreitende Skalierung hat in den letzten 10 Jahren auch im BEOL zu einer Reihe von Veränderungen geführt, die jedoch produktabhängig (High Performance/ Low Power / Generic) unterschiedlich ausgeprägt sind. Während die Transistoren schneller schalten, je kleiner sie werden, begrenzen die Leitbahnen zunehmend diesen Geschwindigkeitsgewinn. Das Widerstands-Kapazitätsprodukt (RC-Produkt) des Kontakt- und Leitbahnsystems steigt mit verringerten Abmessungen und somit nehmen auch die Signallaufzeiten zu. Geeignete Materialien können zu einer Widerstands- und Kapazitätsverringerung beitragen und somit den Leistungsverlust im Interconnect-System kompensieren. Während die vergangene Dekade durch die Einführung der Kupfertechnologie und von low-k-Dielektrika geprägt war, sind zukünftig weitere Innovationen und Herausforderungen nur durch engere Interaktion von Wafertechnologien, Materialwissenschaft, Modellierung und Simulation zu erwarten. Diese Interaktion wird durch enge Verflechtung der oben genannten Arbeitsfelder gewährleistet.