Die Bundesregierung hat das Ziel gesetzt, bis 2045 vollständig klimaneutral zu wirtschaften und dabei ca. 80 Prozent des Bruttostromverbrauchs mit Erneuerbaren Energien zu erzeugen. Um diese Ziele umzusetzen, sind hocheffiziente Halbleiter notwendig, die als Komponenten eine Vielzahl von Prozessen steuern, regeln und messen.
Das CiS Forschungsinstitut entwickelt innovative MEMS- und MOEMS-Sensoren für Anwendungen in Umwelttechnologien, Klimaschutz, Medizintechnik, Prozessüberwachung sowie Quantentechnologien. Ihre Herstellung erfordert größtenteils energieintensive Prozesse innerhalb der Wertschöpfungskette von dem Ausgangsmaterial Silizium bis zum fertigen Sensor.
Das CiS Forschungsinstitut konnte in eine moderne Hochtemperatur-Anlage der neuesten Generation mit Unterstützung des Landes Thüringen und einer Kofinanzierung aus Mitteln der Europäische Union für regionale Entwicklung (EFRE) und von REACT-EU investieren. Die Anlage mit vielen technische Neuerungen zeichnet sich durch eine hohe Flexibilität sowohl für Serienproduktion als auch für Forschung und Entwicklung aus.
Neben der üblichen Temperaturmessung im Außenbereich, messen spezielle, hochtemperaturstabile Thermoelemente auch direkt im Innenbereich der Ofenrohre die Temperatur. Gerade im Bereich der Prozessentwicklung ist dies für eine genaue Parametererfassung notwendig, um Prozessschritte sowohl detailliert zu erarbeiten als auch später auf andere Anlagen zu transferieren. Gleichzeitig ist diese redundante Vorgehensweise eine interne Prozessabsicherung.
Eine weitere Neuheit ist die automatische Druckkompensation zum Umgebungsdruck. In Echtzeit wird daraus eine Schichtdickenkompensation berechnet. Schwankungen des Umgebungsdruckes (verursacht durch Schwankungen des Wetters und der langsamen Regelung des Klimasystems) können somit kompensiert werden. Beispielsweise führen 1,7 % Änderung des Umgebungsdrucks in der Regel zu 1% Änderung der Oxidschichtdicke. Ein automatischer Lecktest garantiert die Sicherheit gegenüber Leckagen mit Prozessgasen und gleichzeitig einem geringeren Gasverbrauch und weniger Rückdiffusion.
Die automatische Bestückung der Anlage im Vorfeld erhöht Arbeitssicherheit und Effizienz. Prozesskammern werden nicht mehr in den Standby-Modus gefahren und verhindern damit lange Aufheizphasen. Zudem werden für Reinigungsprozesse neue umweltfreundliche Chemikalien verwendet, die weder korrosiv noch gesundheitsschädlich sind.
All diese Punkte fließen in die Energiebilanz ein und unterstützen eine energieeffiziente und emissionsärmere Verfahrenstechnik. Die Investitionsmaßnahme unterstützt uns direkt in der Bindung qualifizierter Mitarbeiter durch eine moderne Arbeitsumgebung und trägt einen entscheidenden Anteil zur verbrauchsoptimierten Prozessführung der energieintensiven Halbleitertechnologien bei.
Das Projekt gehört zum Spezialisierungsfeld Nachhaltige Energie und Ressourcenverwendung der RIS3 Thüringen.
