Forschungsförderung in Deutschland 10.07.2017, 13:56 Uhr

Gigantisches Förderprogramm für Mikroelektronik nimmt Form an

Erste Institute verkünden, was die in die Forschungsfabrik Mikroelektronik einbringen. Mit dem Förderprogramm will Deutschland um internationale Anerkennung für diese Schlüsseltechnologie der Digitalisierung ringen.

Allein die für die Mikroelektronik erforderliche Reinraumtechnologie verschlingt einiges an Fördergeldern.

Allein die für die Mikroelektronik erforderliche Reinraumtechnologie verschlingt einiges an Fördergeldern.

Foto: Fraunhofer ISIT

Die Abhängigkeit von der Mikroelektronik zieht sich heute bereits durch unsere Leben: Kein Personalausweis und kein Autoschlüssel funktioniert ohne die winzigen elektronischen Schaltelemente. Deshalb hat die Bundesregierung die Mikroelektronik zur Grundlage für Digitalisierung und Innovation erklärt und ihr ein gigantisches Investitionsprogramm gewidmet. Bis 2020 sollen rund 800 Millionen Euro in die weitere Erforschung und Herstellung von mikroelektronischen Neuerungen fließen.

Förderpaket für die Schlüsseltechnologie Mikroelektronik

Es ist das größte Förderprogramm in diesem Bereich seit der Wiedervereinigung und es hat kein geringeres Ziel als Deutschland international als Schwergewicht der Forschung sichtbar zu machen. Bei der Auftaktveranstaltung zur Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland im April 2017 sagte Bundesforschungsministerin Johanna Wanka: „Damit haben wir die große Chance, selber entscheidende IT-Entwicklungen anzustoßen. Das ist ein Beitrag zur Stärkung einer wichtigen Schlüsselindustrie, auch mit Blick auf Europa, Wirtschaftswachstum und Arbeitsplätze.“

Wo wird künftig zur Mikroelektronik geforscht?

Künftig sollen vier Technologieparks entstehen, die sich gemeinsam den folgenden zukunftsrelevanten Themenfeldern widmen:

  • Siliziumtechnologien für die Sensorik sowie Aktorik und Informationsverarbeitung
  • Halbleiter mit modernsten Materialien für Energiespar- und Kommunikationstechnik
  • Kombinationen von Silizium- und anderen Halbleitern für das Internet der Dinge
  • Entwurf, Test und Zuverlässigkeit für Qualität und Sicherheit

Mit rund 350 Millionen Euro des 800-Millionen-Euro-schweren Maßnahmenpakets sollen 13 außeruniversitäre Forschungseinrichtungen modernisiert werden, die bereits heute Forschung zur Mikroelektronik betreiben. Welche das sind und wie das Geld auf die Bundesländer verteilt wird, zeigt diese Grafik des Forschungsministeriums:

Schleswig-Holsteinisches Institut widmet sich Galliumnitrid

Das Fraunhofer ISIT in Schleswig-Holstein hat nun bekanntgegeben, wofür es seinen Förderteil von 19,3 Millionen Euro ausgeben möchte. Zum einen werden damit Geräte zum Aufbringen piezoelektrischen und magnetischen Materialien auf Silizium sowie Aufdampfanlagen für optische und Infrarot-Beschichtungen angeschafft. Auch Ofensysteme, in denen Glaswafer geformt werden sollen, stehen auf der Einkaufsliste. „Die Halbleiterbranche gehört zu den Industrien mit der schnellsten Abfolge von neuen Technologien. Modernste Prozessgeräte werden in der Wirtschaft in fünf bis maximal sieben Jahren abgeschrieben und durch neue Generationen ersetzt“, erläutert ISIT-Leiter Axel Müller-Groeling. Mit den geplanten Neuanschaffungen wäre das ISIT in der Lage, Bauelemente wie Magnetfeldsensoren, optische Mikroscanner oder Mikrolautsprecher für die Industrie zu entwickeln.

Zum anderen plant das ISIT, Anlagen für die Erschließung von Galliumnitrid (GAN) als Materialbasis für innovative Leistungsbauelemente zu entwickeln. Mit Galliumnitrid wollte etwa Audi die Reichweite von Elektroautos maßgeblich erhöhen, noch sind die Ergebnisse aber nicht auf der Straße.

In der Halbleitelektronik werden bisher vor allem Silizium-Leistungsschalter genutzt, „die elektrischen Eigenschaften der Transistoren sind jedoch am theoretischen Limit“, erklärt das ISIT den Forschungsbedarf. Andererseits sei Galliumnitrid noch recht schwer bearbeitbar und es besteht großer Entwicklungsbedarf, „damit sich GaN für die Herstellung von Leistungsbauelementen industriell durchsetzen kann“, sagt Holger Kapels, ISIT-Geschäftsfeldleiter Leistungselektronische Systeme.

Wichtige Anwendungsbereiche der Mikroelektronik

Entwickelt wurde die Mikroelektronik einst für die Raumfahrt, aber sie ist längst in der Industrie angekommen. Branchen wie der Maschinen- und Anlagenbau, aber auch die Automobilindustrie sind zunehmend auf mikroelektronische Anwendungen angewiesen. So finden sich mikroelektronische Bauteile etwa in Maschinensteuerungen, im Arbeitsspeicher von Computern, in der Motorsteuerung von Fahrzeugen und in jedem Smartphone.

Von Lisa Schneider

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