FMD - Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland

Um die Position der europäischen Halbleiter- und Elektronikindustrie im globalen Wettbewerb zu stärken, organisieren sich elf Institute des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik sowie das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik und das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik in einer standortübergreifenden Form. Die neue Organisation agiert ab dem 6. April 2017 als »Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland«.

Das für die Forschungsfabrik von Fraunhofer und Leibniz gemeinsam entwickelte Konzept sieht vor, die technologischen Fähigkeiten in einem gemeinsamen Technologiepool zusammenzuführen, Ausstattungslücken abgestimmt zu schließen und die wichtigen Laborlinien für Mikroelektronik-Technologien an die technische Entwicklung anzupassen. Für die Modernisierung und Ergänzung ihrer Anlagen und Geräte erhalten die 13 beteiligten Forschungseinrichtungen insgesamt rund 350 Millionen Euro von dem Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Um die zukunftsrelevanten Forschungsthemen möglichst effizient und zeitnah voranzubringen ist die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland in vier Technologieparks organisiert.

  • Technologiepark 1: Neueste Siliziumbasierte Technologien für die Sensorik, Aktuatorik und Informationsverarbeitung
  • Technologiepark 2: Verbindungshalbleiter mit modernsten Materialien für Energiespar- und Kommunikationstechnik
  • Technologiepark 3: Heterointegration – neuartige Kombinationen von Silizium- und anderen Halbleitern, z.B. für das Internet der Dinge
  • Technologiepark 4: Design, Test und Zuverlässigkeit für Entwurf und Entwurfsmethoden, Qualität sowie Sicherheit

 

Die Fraunhofer EMFT ist mit ihrer Expertise an den Technologieparks 1, 2 und 4 beteiligt. Für Modernisierung und Ausbau der technologischen Infrastruktur sind umfangreiche Investitionen geplant.

Siliziumbasierte Technologien

Die Integration neuer Materialsysteme für MEMS- und NEMS Sensoren und Aktuatoren und deren Kombination mit CMOS Prozessen stellt einen Schwerpunkt innerhalb des Technologieparks dar. Diese Technologien ermöglichen insbesondere die Entwicklung und Pilotfertigung von intelligenten Sensorknoten, cyber-physikalischen Systemen und hardwareorientierten Industrie-4.0-Lösungen.

Heterointegration

Im Technologiepark »Heterointegration« werden Bauelemente und Komponenten zu prototypischen, multifunktionalen (Sub-)Systemen unter Nutzung innovativer Prozessabläufe und Detailimplementierungen zusammengeführt. Dies erfolgt sowohl bereits auf Wafer-Level (200 mm / 300 mm) in 2D und 3D sowie auf Panel-Level (großflächige organische Systemträger) und schließt unterschiedliche Strategien zur Miniaturisierung (z.B. Embedding,  und  Mikro- und Nanokontaktierung) ein.

Design, Test und Zuverlässigkeit

Die immer größere Komplexität mikroelektronischer Systeme und deren Durchdringung in der Arbeits- und Lebensumgebung verlangen ein besonderes Augenmerk auf die Zuverlässigkeit dieser Systeme. Dabei müssen gleichzeitig Anforderungen hinsichtlich der Energieeffizienz, der Leistungsfähigkeit und der Baugröße der Systeme berücksichtigt werden. Hierfür sind – insbesondere auch mit Blick auf die in den anderen drei Technologieparks entwickelten fortschrittlichen Halbleitertechnologien – sowohl innovative Entwurfsumgebungen und -prozesse als auch leistungsfähige Möglichkeiten zur messtechnischen Charakterisierung und Testung der Systeme essentiell.