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Metrologie für die Halbleiterherstellung mit Industrie 4.0

Drei Personen im Labor
Kooperative Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschung verspricht Fortschritte in der Mikroelektronik © Gorodenkoff - Adobe Stock

Motivation

Europa und vor allem Deutschland besitzen in der Mikroelektronik besondere Stärken in der Automobil-, Energie-, Sicherheits- und Industrieelektronik. Um die Mikroelektronikkompetenz im Hinblick auf eine breite Digitalisierung zu stärken, fördert die Europäische Kommission gemeinsam mit Mitgliedsstaaten in der Initiative ECSEL Forschungsvorhaben und Pilotlinien. Deutsche Schwerpunkte liegen dabei auf multifunktionalen Elektroniksystemen, energiesparender Leistungselektronik, Design komplexer Systeme sowie Produktionstechnologien.

Ziele und Vorgehen

Das Ziel des geförderten Projektes ist es, für hochvernetzte Produktionsprozesse – hier an Beispielen in der Halbleiter- und Automobilindustrie – neue Messwerkzeuge zu entwickeln. Während der Herstellung sollen so kleinste Materialdefekte und Kontaminationen mit unterschiedlichen Messmethoden bestimmt werden. Da Elektronikbauteile immer kleiner und komplexer werden, müssen auch bestehende Messmethoden bezüglich ihrer Auflösung und Genauigkeit angepasst und weiterentwickelt werden. Diese Werkzeuge sollen dann mit der Fertigungsumgebung vernetzt werden und können so durch die Kombination mit weiteren Sensordaten Produktivität und Qualität in Echtzeit verbessern. Im Projekt sollen eine messtechnische Pilotlinie aufgebaut, verschiedene Messplattformen erarbeitet und miteinander verknüpft werden. Zudem sollen die Messmethoden in die digitale Systemarchitektur von Fertigungslinien integriert und neue Normen und Standards entwickelt werden.

Innovationen und Perspektiven

In dem Vorhaben kommen produzierende Unternehmen mit Messgeräteherstellern zusammen, um neue Messmethoden für die aktuellen und zukünftigen Anforderungen zu entwickeln.

Europäische Partner

  • Belgien: Icos Vision Systems NV, Interuniversitair Micro-Electronica Centrum
  • Frankreich: Arkema France, CNRS, LETI, Entegris Cleaning Process (ECP) SAS, Institut Mines-Telecom, Ippon Innovation, Mentor Graphics Development Crolles Sarl, Octo Technology, Pfeiffer Vacuum, STMicroelectronics Crolles 2 SAS, STMicroelectronics Rousset SAS, Universite d’Aix Marseille, Unity Semiconductors
  • Israel: Applied Materials Israel Ltd., Brillianetor Ltd., Bruker JV Israel Ltd., KLA Tencor Corporation (Israel), Mellanox Technologies Ltd., Nanomotion Ltd., Nova Measuring Instruments Ltd., Tower Semiconductor Ltd.
  • Italien: Comau SPA, Consiglio Nazionale delle Ricerche, FIAT Chrysler Automobiles Italy SPA, Politecnico di Torino, STMicroelectronics SRL
  • Niederlande: FEI electron optics BV, Flexible Optical BV, Nederlandse Organistie Voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek, Prodrive Technologies BV, Technische Universiteit Delft, Technische Universiteit Eindhoven
  • Österreich: Kompetenzzentrum das virtuelle Fahrzeug Forschungsgesellschaft mbh
  • Rumänien: Universitatea Politehnica din Bucuresti
  • Schweden: Excillum AB
  • Ungarn: Semilab Felvezeto Fizikai Laboratorium Reszventarsasag