Il progetto MEMS : i l punto di vista di FBK-irst Maurizio Boscardin boscardi@itc.it

1. Il progetto MEMS : il punto di vista di FBK-irst Maurizio Boscardin boscardi@itc.it

2. Da ITC a FBK ITC (Istituto Trentino di Cultura) ente funzionale della Provincia Autonoma di Trento Al cui interno Istituto per la ricerca scientifica e tecnologica Centro per gli studi storici italo-germanici Istituto di scienze religiose Dal 2007 FBK (Fondazione Bruno Kessler) istituto di diritto privato finanziato dalla Provincia Autonoma di Trento M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

3. Organizzazione MIS MIS MEMS BIO-MEMS IOS SRD ELSE • Micro-Electro-Mechanical-Systems • BIO-Micro-Electro-Mechanical-Systems • Silicon Radiation Detectors • Electronics for Low power SEnsors • Integrated Optical Sensors and Interfaces 25 ricercatori, 2 tecnici, 3 post-doc, 6 dottorati, 5 borsisti M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

4. Organizzazione MT Lab MT Lab Laboratorio di Micro Fabbricazione R&D processi tecnologici testing Packaging 8 ricercatori, 13 tecnici M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

5. Organizzazione Divisione microsistemi (MIS) MEMS BIO-MEMS SRD ELSE IOS Tecnologia basata su CMOS Microfabrication Laboratory dove sono realizzati i sensori M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

6. Strategia MTLab & Div. Microsistemi Istituti di ricerca e universita’ imprese Ricerca Sviluppo Innovazione MT-Lab Divisione microsistemi M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

7. Organizzazione progetto MEMS PAT-INFN ITC-irst Bellutti INFN Battiston responsabili Boscardin 3D Bosisio Piemonte SiPM Del Guerra progetti Thick Si Zorzi Bressi m bolometri Margesin Fiorini Bellutti Bosisio Zanini Incremento capacita’ tecnologiche M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

8. Convenzione PAT - INFN potenziamento Testing e • Obiettivi • Sviluppo tecnologie per sensori • Incremento capacita’ tecnologiche • di fabbricazione • di testing • di packaging M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

9. Sviluppo tecnologie per sensori • Sviluppo di sensori • SiPM • Silicon 3D • Silicio spesso Criogenico • Bolometri • Sviluppo di moduli tecnologici, ad esempio • navette forni dedicate per fette da 1.5mm • utilizzo deposizioni da stato solido • ottimizzazione di processi fotolitografici per fette spesse (1cm) • ……… M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

10. Impatto sulla fabbricazione Processi in MTLab nel 2006 Numero di litografie come “misura” del lavoro di fabbricazione Nel corso del 2006 per accordo MEMS ~ 1000 litografie per “rivelatori” ~ 1000 litografie Totale litografie 6000 Durante le produzione AMS/ALICE 12000 litho/anno M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

11. Investimenti nel “processo” • FBK ha dato via al progetto esecutivo dei lavori che permetteranno di liberare i locali sottostanti a quelli destinati all’allargamento al fine di recuperare spazi importanti per le “facilities”. • Per quanto riguarda le attrezzature di processing: • avviata la gara per l’acquisto del Deep RIE • dry etch metal • dry etch poly/nitride • up grade dry etch oxide • up grade forni • up grade PECVD. • sistemi per lithografia • mask aligner • stepper M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

12. Investimenti nel testing potenziamento Testing e • A seguito dell’analisi svolta a fine 2005 sulle necessità di testing dei progetti, nel corso del 2006 si è provveduto ad acquistare: • fondi INFN (ora in irst in comodato d’uso) • un oscilloscopio per il testing dei SiPM, • software di gestione del banco di test parametrico • strumentazione completa per raddoppiare il banco di test automatico • fondi PAT • un prober per raddoppiare la capacità di testing automatico M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

13. Investimenti nel packaging • 2006 decisione sulle principali apparecchiature da acquisire su fondi INFN: • sistema di deposizione su wafer di film spessi in particolare di paste ad alta viscosità • stazione di microassemblaggio predisposta per un'ampia gamma di tecnologie di bonding fra cui quella nota come flipchip richiesta da alcune attività della convenzione PAT-INFN. • microfresa per lavorazioni di substrati in materiali diversi (metalli, ceramiche, silicio, etc.) con una serie di apparecchiature accessorie necessarie per il completamento del ciclo di produzione di pezzi finiti di piccole dimensioni. •  wafer bonder • apparecchiature di pulizia e attivazione delle superfici • Per tutte queste sono stati avviati contatti con i possibili fornitori e per tutte nel corso del 2007 saranno emessi i relativi ordini. M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

14. conclusioni • Per ITC la convenzione e’ stata • sviluppo di tecnologie su progetti comuni • Aumento delle capacita’ tecnologiche sia in termini di “attrezzature” che di “conoscenze” • Deve diventare • mettere a disposizione tecnologie per realizzazione di dispositivi innovativi • Dal prototipo verso un “prodotto” M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007

15. MICROFABRICATION LAB.: - Ion Implanter - Furnaces - Litho (Mask Aligner ) - Dry&Wet Etching - Sputtering & Evaporator - On line inspection - Dicing TEST LAB.: - Automatic probe station - Manual probe station - Optical bench Furnaces 4inch wafers Automatic probe station http://www.itc.it/irst/renderer.aspx?targetID=1429 M. Boscardin, Perugia 13 maggio 2007