VorZuQ

Die Untersuchung von thermo-mechanischen Spannungen auf die Zuverlässigkeit von Halbleiter-Bauelementen im Kryo-Temperaturbereich ist ein wichtiger Schritt in der Entwicklung von Quantencomputern. Die Halbleiter-Bauelemente sind dabei den extremen Bedingungen im Kryo-Temperaturbereich ausgesetzt und können durch thermo-mechanische Spannungen beschädigt werden.

Das Ziel des Projekts ist es, eine Plattform für Zuverlässigkeitsuntersuchungen im Kryo-Temperaturbereich zu schaffen. Dabei sollen thermo-mechanische Spannungen auf die Zuverlässigkeit von Halbleiter Bauelementen untersucht werden. Die Plattform soll es ermöglichen, Schädigungsszenarien frühzeitig zu erkennen und zu charakterisieren. Durch die Untersuchung von Silizium-Durchkontaktierungen (“through-silicon-vias”, TSVs), welche in den sog. Interposern den Kontakt zu Qubit-Chips bzw. zu CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)-Steuerelementen vermitteln, sollen Aussagen zur Zuverlässigkeit der TSVs im Tieftemperaturbereich ermöglicht werden. Begleitende Materialcharakterisierungen an den TSVs sollen durchgeführt und in komplexen Finite-Elemente-Simulationen zusammengefasst werden.

Mit den in VorZuQ erarbeiteten technischen Aufbauten und Workflows wird in Zukunft eine Beurteilung der thermo-mechanischen Spannungen in mikroelektronischen Bauelementen im Kryo-Temperaturbereich möglich sein und damit der Weg für eine höhere Zuverlässigkeit von Quantencomputern bereitet.