Fraunhofer IPMS erweitert 300-mm-Plattform für Quantenchips mit neuer PVD-Anlage

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) hat seine 300-mm-Technologieplattform um eine neue PVD-Anlage (Physical Vapor Deposition) erweitert und stärkt damit seine Aktivitäten im Bereich der Quantenchip-Entwicklung. Die gemeinsam mit Polyteknik installierte Anlage ermöglicht die Abscheidung und Optimierung supraleitender Dünnschichten auf 300-mm-Wafern unter Bedingungen, die sich an der industriellen Halbleiterfertigung orientieren.

Ziel ist es, die Entwicklung CMOS-kompatibler Materialien und Prozesse für künftige Quantencomputer voranzutreiben und den Transfer vielversprechender Technologien in die industrielle Fertigung zu beschleunigen. Nach Angaben des Instituts stellt die neue Infrastruktur einen wichtigen Baustein für den Aufbau einer europäischen Quantenforschungsfabrik dar.

Das Flextura-System von Polyteknik vereint mehrere Beschichtungsverfahren und erlaubt die Entwicklung komplexer Materialstapel aus Metallen, Nitriden und Oxiden. Diese Materialien bilden die Grundlage für supraleitende Schaltungen und andere zentrale Komponenten zukünftiger Quantenprozessoren. Erste Ergebnisse zeigen bereits vielversprechende Eigenschaften von Niobnitrid (NbN) und Zirkoniumnitrid (ZrN), die direkt auf 300-mm-Wafern abgeschieden wurden.

Die Plattform ist vollständig in die 300-mm-Reinraumumgebung des Fraunhofer IPMS integriert und ergänzt die Aktivitäten der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD). Darüber hinaus unterstützt sie mehrere europäische Pilotlinienprojekte, darunter APECS, Supreme und Spins, die das europäische Ökosystem für Halbleiter- und Quantentechnologien stärken sollen.

Neben der Forschung profitieren auch Industrieunternehmen von der neuen Infrastruktur. Sie erhalten Zugang zu einer qualifizierten 300-mm-F&E-Umgebung, in der Materialien, Prozesse und neue Bauelementkonzepte unter Bedingungen getestet werden können, die späteren Produktionsumgebungen bereits sehr nahekommen. Damit soll die Skalierung innovativer Quanten- und Halbleitertechnologien in Richtung Massenfertigung beschleunigt werden.