Hochenergie-Implantation schafft kostengünstige Chip-Produktion

Eine neuartige Anwendung aus der Nanoelektronikforschung ermöglicht eine kostengünstigere Produktion von elektronischen Chips und Geräten.

Mit Hilfe eines hoch energetischen Teilchenstrahls können elektronische Schaltkreise nicht nur an ihrer Oberfläche, sondern auch in tiefen Materialschichten – durch so genannte Ionenimplantation – gezielt modifiziert werden. Das vereinfacht die Herstellung elektronischer Chips erheblich, da bisher mehrere Schichten nacheinander implantiert werden mussten.

Die Erfindung gelang einem Forscher-Team der Unternehmen PREMA Semiconductor GmbH Mainz und Semikron Nürnberg in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Ruhr-Universität Bochum. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat das Projekt von April 2000 bis September 2003 mit insgesamt 3,5 Millionen Euro gefördert.

Mit Hilfe der Hochenergie-Implantation lassen sich Bauelementstrukturen verwirklichen, die mit konventionellen Verfahren sehr aufwändig oder gar nicht herzustellen sind. Der auf mehr als sechs Millionen Elektronenvolt beschleunigte Ionenstrahl kann mehrere Schichten eines Siliziumschaltkreises durchdringen, ohne diese zu zerstören und in der gewünschten Tiefe die Dotierung ermöglichen. Gleichzeitig halten so hergestellte Chips höheren Spannungen stand (über 130 Volt, was mehr als doppelt so viel wie üblich ist) und erschließen damit neue Anwendungsbereiche. Das hochinnovative Verfahren zur Chipherstellung ist ein vom BMBF unterstützter Beitrag mittelständischer Unternehmen, Arbeitsplätze am Standort Deutschland zu sichern. Chips, die von dieser Technologie profitieren, finden sich in praktisch allen technischen Anwendungen, vom Bügeleisen bis hin zum Automobil.