Fraunhofer kehitti uuden tavan mikrosirujen valmistukseen

Fraunhofer-instituutin piiteknologiainstituutti ISIT ja IMS Nanofabrication GmbH ovat yhdessä kehittäneet uraauurtavan tekniikan mikrosirujen valmistukseen. Uusi menetelmä mahdollistaa aiempaa pienempien ja tehokkaampien sirujen tuotannon, ylittäen aikaisemmin asetetut rajat sirujen koolle.

Tutkimus julkistettiin huhtikuussa 2021, ja sen keskiössä on mikrosysteemin kytkintäelementti, joka on olennaisen tärkeä uudelle elektronsuihkumaskikirjoittimelle. Tätä laitetta käytetään uusimman sukupolven mikrosirujen valmistuksessa. Perinteisesti mikrosirujen kehityksessä on pyritty jatkuvasti pienempään kokoon ja parempaan suorituskykyyn, mutta valmistustekniikat olivat alkaneet lähestyä teknologisia rajojaan.

Uusi prosessi mahdollistaa prosessikokojen saavuttamisen seitsemässä nanometrissä ja sen alle, kun aiempi raja oli hieman alle kymmenen nanometriä. Tämä saavutus on maailmanlaajuisesti ainutlaatuinen ja tekee elektronsuihkumaskikirjoittimesta ainoan tällä hetkellä saatavilla olevan teknologian, joka mahdollistaa sirujen jatkominiatyrisoinnin. IMS Nanofabrication GmbH on hyödyntänyt tätä teknologiaa vahvistaakseen markkinajohtajuuttaan.

Tekniikan ytimessä on Fraunhofer ISITin kehittämä mikro-elektromekaaninen järjestelmä (MEMS) kytkintäelementti. Sen sijaan, että yksi elektronisuihku kirjoittaisi maskirakenteet, uusi menetelmä hyödyntää yli 262 000 samanaikaista elektronisuihkua. Jokainen suihku voidaan ohjata yksilöllisesti erikoisohjauselektrodeilla, mikä mahdollistaa monimutkaisten rakenteiden luomisen nopeasti ja korkealla resoluutiolla.

Kehitystyö palkittiin vuoden 2021 Joseph von Fraunhofer -palkinnolla. Teknologia ei ainoastaan mahdollista mikrosirujen jatkominiatyrisointia, vaan se on myös tuonut merkittävää kaupallista menestystä IMS:lle, jonka vuosittainen liikevaihto tällä teknologialla on noin 400 miljoonaa dollaria. Fraunhofer ISITin teollisuustulot ovat myös nousseet yli miljoonaan euroon vuodessa.