仿真与设计
每一次微传感器的发展都始于对物理与技术关系的建模，以及基于这些关系的设计流程。
在原型开发的背景下，仿真与设计部门负责传感器的几何设计、技术序列以及制造步骤的各个参数。工作重点是设计和制造新的或优化的客户专用微传感器。该设计过程以半导体物理、电气、光学、机械和热传感器特性的仿真为特征。设计目标是制定定义设计规则和一套用于技术表征和功能验证的测试结构，创建传感器布局。可根据客户要求开发具有半导体物理、电气、光学、机械和热效应耦合的多域传感器模型，若有高质量传感器测量，模型参数可提取。模型的质量始终决定性地取决于模型参数的质量。因此，仿真与设计部门的工作重点之一是提升对晶圆制造材料性能的认识。 强大的硬件和软件工具以及与测量数据库的耦合，适用于所有设计流程。
工艺开发
流程开发团队负责引入新的工艺和技术模块。基于最新的研究成果，开发了技术综合体，使技术能够实现生产相关工艺的转移。目标是扩大晶圆和元件制造领域的能力。
目前，工作重点包括：
• 硅的结构扩展可能性，旨在显著提高 MEMS 器件中读取的测量矩的灵敏度，
• 将各种晶圆键合工艺优化并应用于 CiS 研究所的工艺环境，
• 以及从经典溅射技术到电镀和喷墨工艺的不同金属化工艺。
后者在其中，作为前端晶圆制造与后续封装技术之间的接口。组件友好工艺旨在保持甚至提升传感器芯片在工艺中的灵敏度。
工艺开发的特点是向仿真与设计领域的员工反馈，因为传感器芯片设计过程的技术关联是目标布局成功实施的前提。对我们来说，工艺开发始终意味着一个整体性的技术概念，探索可行性，从而满足当前需求。
圆晶加工
CiS 研究所拥有一系列典型的硅传感器与电子功能单体集成工艺。在现代洁净室中，硅及其他材料制成的晶圆在专用半导体生产线上加工。在这里，各种标准工艺可以自由地与额外模块结合，用于硅晶圆的双面和三维微结构化，以及各种功能层的沉积。基于此，根据各自需求开发了特定的产品无关技术平台。大量微纳米技术平台已经过传感器芯片生产技术测试，并可用于客户定制开发、原型制作和小批量生产。根据质量管理条件，建立了流程监控和文档记录。除了经典测试方法外，还采用了内部可用的半导体分析方法、特殊测试方法以及光学和电气测量方法。 在工业条件下，可以开发和实现客户定制的微机械和光电子元件以及三维传感系统，包括用于电子探测和光电转换应用的高度专用光电二极管和光电二极管阵列，频率范围涵盖紫外到红外，压阻应变计和压力传感器。
组装与包装
组装与封装在微系统技术和光子学中占据关键地位。它包括将微电子、微机械、微光学和封装组件连接起来，在极小空间内形成系统的技术。这使得它成为许多领域实现数字化的关键前提，尤其是在微传感器技术领域。最终，每种应用都需要特定的封装方式，因为必须满足各种不同的要求：
• 电子元件（传感器、执行器、信号处理等）之间的可靠电气接触
• 通过外壳保护半导体及其他敏感元件免受物理和化学环境条件的影响
• 对环境介质如气体或液体的长期稳定和惰性行为
• 推进微型化以实现最短信号路径，节省材料和质量，降低成本，同时适用于所有工艺步骤的批量生产
• 高效的热能管理
• 装配与封装部门与仿真与设计开发、系统集成技术以及质量和可靠性测试密切合作
• 环境兼容性（如 RoHS、REACH）以及符合特定标准（如医疗技术或汽车行业）
测量与分析：
CiS 分析能力中心（CAK）......
… 提供最新技术与高素质人员的独特结合。
… 允许复杂的计量学研究以及特殊的材料和表面分析。
… 拥有高分辨率三维次级离子质谱系统（SIMS 分析簇），这是半径数百公里内唯一的此类系统，也是全球最现代化的之一。
从晶圆层面到微机电系统（MEMS）和微光机电系统（MOEMS）的制造步骤，以及成品设备的鉴定，所有开发阶段均伴随 CAK。
层、结构、表面、固体及材料混合物的控制与表征验证了开发针对特定应用及其环境条件的高性能传感器的技术。广泛的光学、电容、电气和机械测试以及超声波检测代表了研究方法的全面范畴。应力测试针对应用特定的环境场景、失效分析和材料调查，优化电子元件的可靠性和长期稳定性。
我们的核心能力包括：
• 晶圆级测量技术（光学、电容、电气和机械测量方法以及超声波研究）
• 分析（制备技术、缺陷与微观结构、层与表面分析、化学成分）
• 传感器的可靠性（标准负载测试和测试开发）
CAK-CIS Analytics 能力中心
• 表面与纳米分析在哪里被应用？
• 现代研发正在生产越来越多高性能的零部件和材料，其结构越来越小，尺寸甚至可达纳米级。材料的许多性质，进而由其开发的器件的许多性质，都是由其表面性质决定的。表面的形态或地形及其化学成分起着关键作用——样品的第一个纳米到微米级的性质以及其上相同尺寸的结构都极为重要。表面暴露于周围环境条件，并与其发生化学和物理相互作用：这时组件的腐蚀就起作用了，同时也涉及颗粒可能从组件排放到环境，例如饮用水 通过传感器检测），或是医疗产品中的体液。 在户外应用如光伏系统或汽车刹车盘时，则是对环境的干扰。如果材料承受严重应力，表面附近区域开始形成裂纹，可能导致其破坏。同样，技术和经济上重要的工艺，如电镀、光学的各种层沉积或连接技术中的粘结工艺，很大程度上取决于待加工材料的表面特性。例如，如果涂层无法附着，可能是由于表面污染。元件的掺杂或钝化也发生在靠近表面的区域。因此，表面常常是控制和失效分析的起点。
• 为了理解、控制和优化开发中的材料或组件或其制造工艺，纳米和表面分析是不可或缺的。尤其是在涉及质量控制、故障排除或环境兼容性的问题时：预期的制造工艺真的能达到预期结果吗？我的组件里到底装了什么？具体施加或植入的物质在组件上或内部有多少？它是如何安排的？它会如何通过使用而改变？它如何与环境互动？
• 借助各种分析技术和我们专业的科学家团队，我们可以可靠且快速地回答这些及许多其他问题，从而为您的研发任务提供建设性支持。CAK实验室中可用的各项技术提供了关于地表的不同信息。有些主要提供物理信息，有些则主要提供化学表述。通常，多种分析方法的结合有助于充分理解和评估表面，从而全面回答提出的问题。
原型制作与小批量
在价值链末端，CiS 研究所可全面配合，同时进行原型制作和首批小批量生产。应客户要求，会将最优技术转移到客户现场进行批量生产。我们的使命是支持行业开发微系统技术创新解决方案，通过以下方式实现
• 对新科学成果技术潜力的分析，
• 代表工业开发原型解决方案，重点关注工业生产性、可靠性和稳定性，
• 小批量生产，必要时进行转移。
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