Spanien nimmt Quantenchip-Nanofertigungsanlage mit 6 Millionen Euro in Betrieb

de.wedoany.com-Bericht: Der spanische Nationale Forschungsrat (CSIC) hat am Institut für Mikroelektronik Barcelona (IMB-CNM) einen Bereich für Quantennanofertigung in Betrieb genommen, der für die Herstellung und Charakterisierung von Quantenbauelementen, Schaltungen und fortschrittlichen mikroelektronischen Bauelementen auf Nanometerskala genutzt wird. Die Gesamtinvestition in die Umgestaltung der Anlage beläuft sich auf über 6 Millionen Euro, finanziert aus dem spanischen PERTE-Chip-Programm und dem Ergänzungsprogramm für Quantenkommunikation, wobei die PERTE-Chip-Mittel von der EU-Initiative NextGenerationEU unterstützt werden.

Der Bereich für Quantennanofertigung befindet sich im Reinraum für Mikro- und Nanofertigung des IMB-CNM und umfasst neue Anlagen für Nanolithografie und Nanometrologie. Zu den Kernanlagen gehören das Elektronenstrahllithografie-System EBPG 5150Plus sowie ein Rasterelektronenmikroskop SEM/EBL und ein Rasterkraftmikroskop AFM, mit denen in allen Phasen der Bauelementfertigung Strukturierung, Inspektion und Charakterisierung auf Nanometerskala durchgeführt werden können. Das CSIC bezeichnet das EBPG 5150Plus als derzeit fortschrittlichstes Elektronenstrahllithografie-System Spaniens.

Der bestehende Reinraum für Mikro- und Nanofertigung des IMB-CNM hat eine Fläche von etwa 1500 Quadratmetern, ist mit rund 190 Prozessanlagen ausgestattet und verfügt über eine jährliche Verarbeitungskapazität von etwa 2000 Wafern bei Reinheitsgraden von ISO 5 bis 7. Die bestehenden Prozesse sind hauptsächlich auf 100-mm- und 150-mm-Siliziumwafer ausgerichtet, können jedoch je nach Forschungs- und Entwicklungsbedarf auch Substrate unterschiedlicher Materialien und Größen verarbeiten. Der neue Bereich für Quantennanofertigung wurde in das Gesamttechnologiesystem dieses Reinraums integriert.

Die Umgestaltung erfolgte durch die Aufwertung des früheren Nanolithografie-Bereichs. Im vergangenen Jahr hat das IMB-CNM die Anlagen und Prozessfähigkeiten des Reinraums kontinuierlich weiterentwickelt. Der neue Bereich wird spanischen und europäischen Forschungsinstitutionen sowie Technologieunternehmen offenstehen und der Entwicklung von Bauelementen und Schaltungen auf Nanometerskala sowie der Fertigung fortschrittlicher Prototypen dienen.

Die Anlage ist zugleich Teil des Reinraum-Erneuerungsplans des IMB-CNM im Rahmen von PERTE Chip. Das CSIC gab bekannt, dass in den kommenden Monaten über das katalanische Programm „Singulars Institucionals" der Ausbau des Reinraums weiter vorangetrieben werden soll; die entsprechenden Mittel werden vom katalanischen Ministerium für Forschung und Universitäten sowie vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung der EU für den Zeitraum 2021–2027 bereitgestellt.

In diesem Jahr ist das IMB-CNM zudem der europäischen Pilotlinie SPINS für Halbleiter-Quantenbauelemente beigetreten. Diese Pilotlinie wird von imec geleitet und umfasst 25 europäische Forschungs- und Technologieeinrichtungen, Industrieunternehmen und Hochschulen bei einem Gesamtbudget von 50 Millionen Euro; sie dient der Entwicklung industrieller Quantennanosysteme auf Halbleiterbasis. Als spanische Teilnehmerin bringt das IMB-CNM seine bestehenden Mikro- und Nanofertigungsfähigkeiten in das europäische Pilotliniensystem für Quantenbauelemente ein.

Das Quantenforschungssystem des CSIC umfasst derzeit außerdem das neu gegründete Zentrum für Quantenwissenschaft und -technologie QuARC-CSIC sowie eine interdisziplinäre Plattform für Quantentechnologie mit 21 Instituten und 36 Forschungsteams. Der neu in Betrieb genommene Bereich für Quantennanofertigung wird als eine ihrer Infrastrukturen für die Fertigung von Quantenbauelementen und die Nanobearbeitung dienen.