Als »Center of Expertise for X-ray Topography« betreiben Rigaku SE und das Fraunhofer IISB am Hauptstandort des IISB in Erlangen ein gemeinsames Joint Lab. Hier ist es den Forschenden gelungen, Röntgentopographie und Fehlererkennungssoftware miteinander zu verknüpfen, um die Qualitätskontrolle bei SiC-basierter Leistungselektronik bereits auf Substrat- und Kristallebene zu ermöglichen. Durch den Einsatz von Röntgentopographie können Defekte auf der kompletten Waferoberfläche zerstörungsfrei, schnell, hochauflösend und mit hoher Durchsatzrate charakterisiert werden. In der Industrie hingegen werden Wafer zur Charakterisierung aktuell häufig geätzt und entsorgt. Das neue Verfahren verspricht also nicht nur erhebliche Kosteneinsparungen, sondern auch eine Effizienzsteigerung bei der Herstellung von SiC-Leistungselektronik. Diese eignet sich hervorragend für verschiedenste Anwendungsgebiete, z. B. den Mobilitätssektor, und gewinnt durch die gesellschaftsweite Elektrifizierung weiter an Relevanz.
Der Erfolg dieser gemeinsamen Innovation zeigt sich auch darin, dass Rigaku in weniger als zwei Jahren erfolgreich einen neuen Geschäftsbereich erschließen konnte und nun weltweit der führende Anbieter von XRT-Tools im Bereich der Herstellung von SiC-Substraten und -Geräten ist. Auf Basis der in Deutschland entwickelten Technologie erfüllt diese Messmethode alle Voraussetzungen für eine gemeinsame, weltweite Standardsprache für Substrat- und Gerätehersteller zur Spezifikation und Kontrolle der Substratqualität in Produktion und Forschung.
Der innovative messtechnische Ansatz wurde maßgeblich von Dr. Michael Hippler, Geschäftsführer der Rigaku Europe SE, und Dr. Christian Kranert mit Dr. Christian Reimann, beide Gruppenleiter am Fraunhofer IISB, vorangetrieben. Die Wissenschaftler wurden für den Georg-Waeber-Innovationspreis 2023 des Förderkreises für die Mikroelektronik e.V. ausgewählt, den sie am 25. Oktober 2023 bei der Preisverleihung am IISB in Erlangen entgegennahmen. Der Preis wird jährlich für herausragende wissenschaftliche Leistungen verliehen. Bei der Beurteilung durch die Jury wird insbesondere der Erkenntnisfortschritt für die Mikrotechnologie berücksichtigt und Wert auf die praktische Verwertung durch die Wirtschaft gelegt.
Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB zählt zu den führenden europäischen Forschungseinrichtungen für Wide-Bandgap-Halbleiter und leistungselektronische Systeme. Dabei bedient es die vollständige Wertschöpfungskette der Leistungselektronik. Das Spektrum reicht von Grundmaterialien über Halbleiterbauelemente und Prozesstechnologien, leistungselektronische Module und Komponenten bis zu kompletten Elektronik- und Energiesystemen.
Zentrale Anwendungsfelder sind Elektromobilität, Luft- und Raumfahrt sowie nachhaltige Energieversorgung. Mit seinen Lösungen setzt das Institut immer wieder Benchmarks in Energieeffizienz und Leistungsfähigkeit, auch für extreme Betriebsbedingungen. Die Integration intelligenter datenbasierter Funktionalitäten erschließt dabei kontinuierlich neue Anwendungsszenarien.
Das IISB unterstützt weltweit Kunden und Partner, aktuelle Forschungsergebnisse in wettbewerbsfähige Produkte zu transferieren. Seine Aktivitäten organisiert das Institut in den zwei Geschäftsbereichen Halbleitertechnologie und Leistungselektronische Systeme. Am Hauptsitz in Erlangen und am Fraunhofer-Technologiezentrum Hochleistungsmaterialien THM in Freiberg sind insgesamt circa 300 Mitarbeitende tätig.
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