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HZDR: Produktionsstart für Wafer-Veredelung in der Slowakei

  • Die Anlage, bestehend aus dem 6MV-Beschleuniger mit der von uns bereit gestellten Beamline und der Ionenimplantations-Endstation, ermöglicht uns vor allem Wasserstoff- und Heliumimplantationen mit Ionenenergien von einigen Megaelektronenvolt durchzuführen.
    Dr. Roman Böttger, Direktor Ionentechnologie bei der HZDR Innovation, entnimmt nach der Veredelung eine Wafer-Kassette aus der Ionenimplantations-Endstation. Um die hohen Qualitätsstandards am neuen Produktionsstandort zu erfüllen, mussten in den vergangenen Monaten Reinräume in Trnava errichtet werden.

Seit etwa zehn Jahren ermöglicht das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) über sein mit der GWT-TUD Dresden GmbH aufgebautes Transferunternehmen, der HZDR Innovation GmbH, der Industrie einen schnellen und direkten Zugang zu den Anlagen am Ionenstrahlzentrum. So nutzen beispielsweise namhafte Unternehmen aus der Halbleiterbranche die Ionenimplantation, da sich mit der Technik gezielt Materialeigenschaften verbessern lassen. Um die stark nachgefragten Kapazitäten auszubauen, hat die HZDR Innovation vor kurzem einen neuen Standort im slowakischen Trnava eröffnet. Nachdem die Dresdner mit ihren Partnern vor Ort einen Beschleuniger der Slowakischen Technischen Universität Bratislava ertüchtigt haben, können Firmen dort nun Wafer für die Leistungselektronik veredeln.

"Die Anlage, bestehend aus dem 6MV-Beschleuniger mit der von uns bereit gestellten Beamline und der Ionenimplantations-Endstation, ermöglicht uns vor allem Wasserstoff- und Heliumimplantationen mit Ionenenergien von einigen Megaelektronenvolt durchzuführen", erklärt Dr. Roman Böttger, Direktor Ionentechnologie der HZDR Innovation. "Damit können wir die Nachfrage von Industriekunden erfüllen, mehr Wafer veredeln zu lassen als das bisher allein am Standort in Dresden-Rossendorf möglich ist." Außerdem kann die HZDR Innovation nun größere Aufträge mit Sicherheit erfüllen und das Risiko, wegen eines technischen Ausfalls den Auftrag stornieren zu müssen, wird mit der zweiten Anlage minimiert.

Böttger war in den vergangenen Monaten damit beschäftigt, die Installation und den Aufbau der Anlage in Trnava zu koordinieren und das Personal zu schulen. Die HZDR Innovation GmbH ist seit Oktober 2021 mit dem hohen Qualitätsstandard nach DIN EN ISO 9001:2015 für die Realisierung von Produktionsaufträgen im Geschäftsfeld Ionentechnologie am Standort Trnava zertifiziert. "Zum Teil sind wir sogar noch sicherer, da bei der neuen Anlage viele technische Steuerungsmechanismen als Weiterentwicklung aufgenommen wurden", ergänzt Böttger.

Durch den Prozess der Hochenergie-Ionenimplantation werden Bauelemente der Leistungselektronik, die etwa in der Verkehrstechnik oder im Maschinenbau eingesetzt werden, deutlich schneller und energieeffizienter. Namhafte Konzerne der Halbleiterbranche nutzen die Ionenimplantation zur Veredelung ihrer Hochtechnologien. "Mittels Implantation von leichten Ionen veredelt die HZDR Innovation elektronische Bauelemente, um Stromverluste beim Ein- und Ausschalten zu minimieren. Das verleiht den Endprodukten – von ICE-Zügen bis zu Windkraftanlagen – eine deutlich höhere Energieeffizienz", schildert Böttger. "Diese Dienstleistungen werden von High-Tech-Unternehmen aus aller Welt bei uns nachgefragt."

Die HZDR Innovation nutzt freie Anlagenkapazitäten am HZDR-Ionenstrahlzentrum. In den vergangenen Jahren hat die Tochterfirma industrielle Qualitäts-Standards umgesetzt und signifikante Neuinvestitionen getätigt. Die Investition in moderne Robotertechnik für ein halbautomatisiertes Waferhandling hat zu einer effektiveren Prozessierung der Wafer und zu einer Erhöhung des Durchsatzes geführt. "Die HZDR Innovation ist heute mit dieser Nischen-Dienstleistung Weltmarktführer", schätzt Böttger ein.

Gleichzeitig löst diese Alleinstellung eine hohe Nachfrage nach dem Service der HZDR Innovation aus. "Der neue Standort bietet das Potential einer Verdoppelung der bisherigen Implantations-Kapazitäten", erklärt Dr. Björn Wolf, Geschäftsführer der HZDR Innovation. "Wir können damit perspektivisch auch Aufträge von neuen Industriekunden annehmen, die wir bisher vertrösten mussten." Sobald der Produktionsprozess in Trnava stabil läuft und weitere sogenannte Dotanden wie Bor, Phosphor oder Stickstoff an der Anlage qualifiziert sind, wird die Produktion ausgeweitet. "Im Januar 2022 wollen wir zum Zweischicht-Betrieb mit fünf-Tage-Woche übergehen", gibt Wolf einen Ausblick.

"Ich bin stolz auf die Entwicklung, die die HZDR Innovation GmbH in den vergangenen Jahren genommen hat", freut sich Prof. Sebastian M. Schmidt, Wissenschaftlicher Direktor des HZDR. "Die weltweiten Kundenkontakte unseres Transferunternehmens tragen erheblich zur Reputation des HZDR in der Wirtschaft bei. Ein Teil der Erlöse der HZDR Innovation fließt wieder in die Forschung und ermöglicht so, Ideen unserer Forscherinnen und Forscher in die Anwendung zu überführen. Die HZDR Innovation ist in der Wissenschaftswelt ein Vorzeigeunternehmen und Aushängeschild für Technologietransfer."

Für die Nutzung des Beschleunigers in Trnava gibt es eine vertragliche Vereinbarung mit der Slowakischen Technischen Universität Bratislava (STU). Der 6MV Tandetron, der identisch ist mit dem Beschleuniger in Rossendorf, wurde mit Unterstützung des HZDR-Ionenstrahlzentrums vor etwa acht Jahren eingerichtet. "Langfristig möchten wir Trnava zu einem leistungsfähigen Produktionsstandort für die HZDR Innovation aufbauen", erklärt Björn Wolf. In Planung sind die Installation eines weiteren Hochenergie-Beschleunigers sowie einer Endstation zur Durchführung komplementärer Niedrigenergieimplantationen. Die Investitionen in Trnava wurden zu großen Teilen aus Krediten getätigt.

Weiterführende Links

https://www.hzdr.de


Bild: HZDR