Ausgangslage
Die beidseitige Metallisierung von Chips eröffnet neue Möglichkeiten für innovative Aufbau- und Verbindungskonzepte in der Leistungselektronik. Insbesondere das atmosphärische Plasmaspritzen (APS) bietet großes Potenzial zur Herstellung funktionaler Kupferschichten auf Halbleiteroberflächen. Aktuelle Probenaufnahmen sind jedoch primär für die einseitige Beschichtung ausgelegt. Für die Bearbeitung der gegenüberliegenden Chipseite sind zusätzliche Handhabungs- und Positionierungsschritte erforderlich, welche den Prozessaufwand erhöhen, Chipbeschädigung maximieren und die Reproduzierbarkeit beeinflussen können.
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und Validierung eines neuartigen Aufnahmekonzepts, das eine beidseitige APS-Beschichtung von Siliziumchips innerhalb eines durchgängigen Prozessablaufs ermöglicht. Hierzu sollen die Anforderungen an die Probenfixierung, Positionierung, thermische Anbindung sowie die Integration in bestehende Beschichtungsanlagen analysiert werden. Auf Basis dieser Anforderungen sind verschiedene technische Lösungsansätze zu entwickeln und hinsichtlich ihrer Funktionalität, Umsetzbarkeit und Prozessintegration zu bewerten. Im weiteren Verlauf der Arbeit wird ein geeignetes Konzept konstruktiv ausgearbeitet, prototypisch umgesetzt und in die bestehende Anlagentechnik integriert. Die Leistungsfähigkeit des entwickelten Systems soll anschließend durch Beschichtungsversuche untersucht werden. Ziel ist es, die Grundlage für eine effiziente und reproduzierbare beidseitige Metallisierung von Halbleiterchips mittels atmosphärischem Plasmaspritzen zu schaffen.
Forschungsfrage
Wie kann ein Aufnahmekonzept gestaltet werden, das die beidseitige atmosphärische Plasmabeschichtung von Leistungshalbleitern ermöglicht und gleichzeitig eine Beschädigung bereits aufgebrachter Schichten durch notwendige Handhabungsschritte verhindert?
Aufgabenstellung
- Literaturrecherche zu Aufnahme-, Spann- und Handhabungssystemen für empfindliche Mikroelektronikbauteile
- Analyse der Anforderungen an die beidseitige APS-Beschichtung von Siliziumchips
- Konstruktion, Fertigung und Inbetriebnahme eines geeigneten Demonstrators
- Durchführung und Auswertung von Beschichtungsversuchen
- Bewertung der Prozessstabilität sowie der resultierenden Schichtqualität
Vorkenntnisse
- Sehr gute Deutsch- oder Englischkenntnisse
- Sehr gute/ Gute Creo Kenntnisse
- Motivation und eigenständige Arbeitsweise
- Interesse and Handhabungs- und Montagetechnik
- Interesse an Beschichtungsverfahren
Beginn
Ab sofort bzw. nach Absprache.
Bewerbung
Bewerbungen ausschließlich per E-Mail mit aussagekräftigen Unterlagen (Lebenslauf, vollständige Notenübersicht)
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
E-Mail: aleyna.goekcen@faps.fau.de