Halbleiterindustrie – einem permanenten technischen Fortschritt verschrieben

Der Halbleiter-Industrie wird für die nächsten Jahr eine gesunde Wachstumsrate von 6 bis 8 % vorausgesagt. Der technische Fortschritt in der Halbleiterindustrie entwickelt sich mit jeder Iteration weiter, fast jedes neue Unterhaltungselektronikprodukt ist kleiner, leichter, intelligenter und energieeffizienter als sein jeweiliges Vorgängermodell. Die Verbreitung von IoT (Internet of things), machine learning (ML) und künstlicher Intelligenz (KI) sowie beispielsweise die Weiterentwicklung des Autonomen Fahrens bieten neue Möglichkeiten & Absatzmärkte und treiben das High-End-Anwendungssegment in der Unterhaltungselektronik und der Automobilindustrie an. Faktoren wie Bevölkerungswachstum und zunehmende Urbanisierung, aber auch Auswirkungen der Pandemie – wie der steigende Trend, von unterwegs oder zu Hause aus zu arbeiten und der Boom des Onlineshoppings – schaffen eine massive weltweite Nachfrage nach Geräten der Unterhaltungselektronik wie Smartphones und smart devices.

Beschichtungen für Halbleiterbauelemente - coatings for semiconductor devices

Verstärkung des Sensorsignals durch Streulichtoptimierung

Acktar’s superdünne, lichtabsorbierende Beschichtungsprodukte sind für Wafer-Level-Optiken und Miniatur-Optiken geeignet. Das Aufbringen von Acktar’s tiefschwarzen Materialien auf Wafer – entweder auf aktive Bereiche des Produkts oder auf nicht aktive Bereiche -, dient der kontrollierten Streulichtunterdrückung um das Sensorsignal zu verstärken und ein optisches Übersprechen zu verhindern. ACKTAR Produkte weisen sehr geringe Partikelkontaminationen auf und erfüllen sehr strenge Reinraumvorschriften. Sie haben eine hohe Haftung auf verschiedenen Substraten, wie Metallen, Polymeren und Keramiken, einschließlich verschiedener Wafer, wie Glas, Silizium, Saphir, Lithiumtantalat, Indiumphosphid oder sogar dielektrischen Isolierschichten, wie Siliziumoxid und Siliziumnitrid.

Hochabsorbierende Eigenschaften über den gesamten Spektralbereich EUV – VIS – IR

Acktars tiefschwarze Materialien für Wafer-Level-Optiken und Halbleiterbauelemente weisen hochabsorbierende Eigenschaften über den gesamten EUV- VIS- IR-Spektralbereich auf. Acktar Litho-Black™ ist das prädestinierte Beschichtungsprodukt unseres Portfolios für Anwendungen auf Mikroebene. In nur 0,8-3 µm ermöglicht sie die Blockierung von Streulicht aus extremem Ultraviolett für anspruchsvolle Anwendungen, durch sichtbare und infrarote Wellenlängenbänder. Acktar Litho-Black™ stellt eine kostengünstige Lösung zur Verbesserung der Konstruktion und Effizienz von Bauelementen wie CMOS-Sensoren, DMD/DLP, CCD und MEMS dar. Die direkte Abscheidung der dünnen tiefschwarzen Schicht wird als Teil des Designs in den optischen Chip integriert.

Eigenschaften Acktar Litho-Black™ 

  • sehr dünne Beschichtung
  • besteht ausschließlich aus Nichteisenmetallen und Oxiden
  • enthält keine organischen Materialien
  • extrem geringe Ausgasung auf
  • voll kompatibel mit Ätz- und Lift-off-Prozessen
  • vakuum-, kryogen- und reinraumtauglich
ACKTAR tiefschwarze Beschichtung 1

Verbesserung des Kontrasts der Smartphone-Kamera

Acktar Litho-Black™ kommt beispielsweise an Kamera-Optiken von Smartphones und Mobiltelefonen zum Einsatz. Die Objektivfassung aus geformtem Polycarbonat wurden mit Acktar Litho-Black™ beschichtet. Da diese nur wenige Millimeter Durchmesser aufweisen, muss die lichtabsorbierende Beschichtung besonders dünn und performant sein. Das Ergebnis der Streulichtoptimierung mit Acktar Litho-Black™ ist eine Verbesserung der optischen Leistung von Miniaturkameras in Smartphones. Durch das Einfangen von Streulicht im VIS-Wellenlängenbereich werden Geistereffekte eliminiert und der Kontrast signifikant verbessert.

Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses eines IR-Detektors

Die Acktar Litho-Black™ Beschichtung wurde auch in thermischen IR-Detektoren angewendet. Diese pyroelektrischen, auf Waferebene hergestellten Sensoren dienen unter anderem als Bewegungs- und Präsenzmelder für intelligente Klimaanlagen. Sie erfassen Oberflächentemperaturen und den genauen Standort von im Raum befindlichen Menschen und Tieren und wandeln deren Wärmestrahlung in ein elektrisches Signal um. Dieses Signal wird wiederum zu einem auswertbaren Signal verarbeitet. Zur Optimierung der Abdeckung der Feldoberfläche, deren Temperatur überwacht wird, wurde die Acktar Litho-Black™ Beschichtung eingesetzt. Sie erhöhte die Energieaufnahme des Sensors und verbesserte das Signal-Rausch-Verhältnis, indem sie über 99% des Streulichts eliminierte.

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