Duisburg. . Mit zehn weiteren Fraunhofer- und zwei Leibniz-Instituten wird das Neudorfer Fraunhofer IMS Teil der „Forschungsfabrik Mikroelektronik“.

Gemeinsam mit zehn Schwester-Instituten und zwei Leibniz-Instituten wird das Duisburger Fraunhofer IMS Teil des Programms „Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland“. Dazu werden an der Neudorfer Finkenstraße neue Geräte für die Fertigung noch kleinerer und leistungsfähigerer Halbleiter-Chips angeschafft. „Die ersten erwarten wir im nächsten Jahr“, kündigt Prof. Dr.-Ing. Holger Vogt, der stellvertretende Institutsleiter an. Zielrichtung der Duisburger Experten für mikroelektronische Schaltungen ist die Elektronik für die Mobilität der Zukunft und die Medizintechnik. Für diesen Themenkomplex sucht das Fraunhofer IMS einen weiteren Professor, es wäre der insgesamt vierte.

Mikroelektronik treibt Zukunftsthemen

Die Entwicklungen der Mikro- und Nanoelektronik sind der Treiber für die großen technischen Zukunftsthemen: Winzige, intelligent vernetzte Sensoren werden benötigt für die Digitalisierung industrieller Prozesse (Industrie 4.0), der Energie, Mobilität, Gesundheit und Wohnen. Die nächste Generation der mobilen Kommunikation führt reale und virtuelle Welt im „Internet der Dinge“ (IoT) weiter zusammen. Die Anwendungen, etwa in Smartphones, in selbstfahrenden Autos, erfordert Mikrochips, auf denen sich möglichst viele Funktionen vereinen lassen.

Prof. Dr. Holger Vogt ist stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer IMS.
Prof. Dr. Holger Vogt ist stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer IMS. © Lars Fröhlich

Die neue „Forschungsfabrik“, vom Bundesforschungsministerium mit insgesamt 400 Millionen Euro gefördert, soll die Grundlagen schaffen für Entwicklungen, die nicht nur für die deutsche Industrie überragende Bedeutung haben. Davon bekommt das IMS in Duisburg 25,5 Millionen Euro. „Es wird Zeit, dass man die Bedeutung erkennt“, sagt Holger Vogt mit Blick auf die asiatischen Wettbewerber. Mit einer Milliarde Euro will das Bundeswirtschaftsministerium die deutsche Halbleiter-Industrie für die nächste Produktgeneration ertüchtigen.

Dort sind Unternehmen wie Elmos (Dortmund) oder Infineon die industriellen Partner des Fraunhofer IMS. „Es ist strategisch sinnvoll, dass wir uns über die Ausstattung verbessern“, begründet Vogt die Investition in den Maschinenpark. Modernste Maschinen für die Halbleiter-Fertigung werden Strukturen ermöglichen, die um den Faktor zwei kleiner sind als bisher. Von bisher 0,35 Mikrometern geht es dann herunter auf 0,15 Mikrometer bei den Schaltungen, die in den Reinräumen des IMS auf Aluminium-beschichtete Siliziumscheiben, so genannte Wafer, aufgebracht werden. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von etwa 100 Mikrometern.

Verkleinerung ist kein Selbstzweck

Die weitere Verkleinerung sei kein Selbstzweck, erklärt der stellv. Institutsleiter: „Die Größe wird den Preis bestimmen.“ Besondere Relevanz gewinnen immer kleinere Chips in der Medizintechnik: Im Körper könnten sie bald Organfunktionen oder die Wirkung von Medikamenten überwachen.

Dem Standort Finkenstaße mit nunmehr 250 Mitarbeitern, wo das IMS seit seiner Gründung vor 32 Jahren gewachsen ist, werde Fraunhofer treu bleiben, kündigt Holger Vogt an. „Ein Umzug ist derzeit kein Thema.“ Das Institut schätze die Nähe zur Universität ebenso wie die Verbindung zur Industrie. Es gebe einen belegbaren „Drehtür-Effekt“, sagt der stellv. IMS-Leiter nicht ohne Stolz: „Wir bilden Doktoranden aus und sind ein anerkannter Generator von Professoren.“ Prominentestes Beispiel ist wohl Thomas Neumann: Der wurde nach seiner Promotion allerdings kein Professor, sondern Opel-Chef.

Sensoren für Autos ohne Fahrer

„Um uns in der Mikrosystemtechnik zukunftsfähig aufzustellen, wollen wir verstärkt an intelligenten Sensorchips forschen und neuartige Bauelemente erarbeiten“, kündigt Prof. Holger Vogt an.

Die neuen Maschinen zur Sensorchip-Produktion ermöglichen die Weiterentwicklung von Bauelementen für die Bereiche Infrarot, Lidar (Abstandsmessung und Hindernis-Erkennung per Licht-Detektion) sowie „Safety and Security“. Dabei geht es um Lösungen für die Zuverlässigkeit von Sensorik und Elektronik bei der Verarbeitung von Informationen innerhalb von Sicherheitssystemen, etwa beim autonomen Fahren. Neben der Zusammenarbeit mit Hochschulen setzt Institutsleiter Prof. Anton Grabmeier auch auf Kooperationen mit kleinen und mittelständischen Unternehmen, die nicht über eigene Technologie- und Forschungskapazitäten verfügen. „Als Innovationstreiber wollen wir ihre Wettbewerbsfähigkeit sichern“, so Grabmeier.

Eine Auftaktveranstaltung zur „Forschungsfabrik Mikroelektronik“ beginnt am nächsten Mittwoch, 14. Juni, um 14.30 Uhr im Fraunhofer-inHaus-Zentrum am Forsthausweg in Neudorf. Erwartet wird dort Thomas Rachel, Staatssekretär im Forschungsministerium.

Weitere Informationen auf: www.ims.fraunhofer.de