Forschung: Europäische Mikroelektronik auf der Überholspur

Im Rahmen des Förderprojekts „IPCEI on Microelectronics and Communication Technologies“ unterstützt die Europäische Union Forschungseinrichtungen und Industriepartner bei der Entwicklung von Technologie, die eine nachhaltige und dennoch leistungsfähige Dateninfrastruktur für den Kontinent ermöglichen wird. AT&S ist als Hersteller von hocheffizienten Substraten für die nächste Generation von Mikrochips am Projekt beteiligt und spielt mit neuen Forschungs- und Produktionskapazitäten in Leoben eine entscheidende Rolle für die Modernisierung der europäischen Mikroelektronikindustrie.

In der Europäischen Union steht IPCEI für „Important Projects of Common European Interest” und fördert Forschungs- und Entwicklungsarbeit mit strategischer Bedeutung für die Zukunft der europäischen Wirtschaft und Gesellschaft. Welche Technologien und Industriezweige in den kommenden Jahrzehnten tatsächlich das Potenzial haben, die Welt zu verändern, kann man lange diskutieren, aber in einem Bereich sind sich alle Experten einig: Daten sind das neue Gold und nur wer die Fähigkeiten und Kapazitäten hat, die nötige Infrastruktur für ihre Verarbeitung, ihren Transport und ihre Aufbewahrung zu liefern, wird in Zukunft reüssieren können.

Dafür sind leistungsstarke Mikrochips, Speichermodule und Kommunikationsnetze notwendig, die allesamt auf Fortschritten in der Mikroelektronik basieren. Deshalb ist es wenig verwunderlich, dass dieses Themengebiet mit dem „IPCEI on Microelectronics and Communication Technologies“ (IPCEI ME/CT) auf europäischer Ebene bereits zum zweiten Mal mit einem großangelegten Forschungs- und Entwicklungspaket gefördert wird. Ziel des Projekts ist die Förderung der Erforschung und Entwicklung neuer Mikroelektroniktechnologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette, angefangen bei der Entwicklung neuer Materialien und Werkzeuge bis hin zur Verbesserung von Fertigungprozessen und neuen Chipdesigns.

Grüne Technologie aus Europa

Ohne energiesparende und rechenstarke Datenverarbeitungssysteme wird in Zukunft kein Wirtschaftszweig mehr konkurrenzfähig sein. Auch der Kampf gegen den Klimawandel sowie eine nachhaltige Reform der globalen Energie-, Verkehrs- und Kommunikationsinfrastruktur ist wesentlich von Fortschritten in der Mikroelektronik abhängig. Die nächsten großen wirtschaftlichen Wachstumsimpulse werden von Technologien wie künstlicher Intelligenz, schnelleren Mobilfunknetzen, selbstfahrenden Autos und Quantencomputern kommen, die allesamt auf eine verbesserte digitale Infrastruktur angewiesen sind. Das IPCEI ME/CT stellt sicher, dass Europa hier den Anschluss nicht verliert, indem den besten Forschungseinrichtungen und Unternehmen des Kontinents konkurrenzfähige Rahmenbedingungen zur Verfügung gestellt werden.

AT&S ist neben führenden europäischen Chipherstellern wie Infineon und NXP einer der Industriepartner im Projekt und hat Ende Mai die letzten Rahmenverträge für die Teilnahme unterzeichnet. Die Fördermittel werden am Standort Leoben investiert, um Technologien und Herstellungsprozesse zu entwickeln, mit denen zukünftige Mikrochips, deren Transistoren nur noch wenige Atome groß sein werden, stromsparend und effizient zu betreiben: So sollen künftige Prozessoren bis zu 75 Prozent weniger Energie verbrauchen als heute.

Miniaturisierung durch Hightech-Produktion

Konkret wird AT&S im Rahmen des „Workstream: THINK“ und des Projekts „Substrates@Europe“, die Teil des „Workpackage 2: Semiconductor Technologies, Manufacturing, Packaging & Test“ des IPCEI ME/CT sind, daran arbeiten, hochminiaturisierte Substrate zu entwickeln, die in der Lage sind, die nur noch zwei Nanometer großen Transistoren der nächsten Chipgeneration effizient und zuverlässig anzusteuern und mit Energie zu versorgen.

Zudem werden auch neue Produktions- und Entwicklungsprozesse für Mikroelektroniksysteme aufgebaut: Durch die Nutzung von virtueller Realität können in Zukunft viele Entwicklungsschritte rein digital erfolgen, ohne dass teure Prototypen oder Versuche mit physischer Hardware notwendig sind. Dadurch können Schaltungen deutlich schneller und kostengünstiger designt und produziert werden, wodurch auch kleinere Produktionsvolumina für Spezialanwendungen lohnend werden können. Die neuen Fertigungsanlagen in Leoben erlauben zudem das Erproben völlig neuer Produktionsprozesse, die durch Echtzeitdaten, virtuelle Zwillinge und modernste Maschinen deutliche Effizienzzugewinne versprechen.

Um diese Ziele zu erreichen, arbeitet AT&S mit einigen der renommiertesten Halbleiterunternehmen und Forschungseinrichtungen in Europa zusammen und teilt Know-how, wodurch das Mikroelektronikökosystem des Kontinents weiter gestärkt wird und jungen Talente neue Chancen im Bildungsbereich und am Arbeitsmarkt eingeräumt werden können. So schafft das IPCEI ME/CT die Grundlage und personelle Basis für eine robuste, länderübergreifende Industrie- und Forschungsinfrastruktur, die das Potenzial hat, dem alten Kontinent im globalen Wettbewerb um die grüne Rechenpower der Zukunft einen entscheidenden Schub zu verleihen.