Fraunhofer IPMS will PFAS-Einsatz, Treibhausgasemissionen und Abfälle in der Chipfertigung reduziere
Im EU-Projekt GENESIS entwickelt das Dresdner Fraunhofer IPMS Verfahren, die den PFAS-Einsatz und Treibhausgasemissionen in der Halbleiterfertigung senken und Materialien erneut nutzbar machen sollen. Das geht aus einer Presseinformation der Fraunhofer-Gesellschaft vom 1. September hervor. Dafür untersucht das Institut alternative Materialien und Gasgemische sowie die Aufbereitung von CMP-Slurries aus der Waferpolitur.
PFAS-Alternativen und neue Verfahren für Prozessgase
Im Projekt GENESIS erprobt das Fraunhofer IPMS neue Materialien und Verfahren für bestehende Halbleiterprozesse. Dazu erforscht das Institut Alternativen zum bisherigen PFAS-Einsatz. Ziel ist es, den Einsatz dieser Stoffgruppe in der Halbleiterfertigung zu verringern.
Alternative Gasgemische sollen dazu beitragen, die Emissionen klimaschädlicher Prozessgase wie Schwefelhexafluorid (SF₆) und Stickstofftrifluorid (NF₃) zu senken. Beide Gase besitzen laut Fraunhofer ein deutlich höheres Treibhauspotenzial als Kohlendioxid. Nach Angaben des Instituts untersucht das IPMS entsprechende Zusammensetzungen und optimiert bestehende Abgasreinigungssysteme.
Gemeinsam mit Industriepartnern prüft das IPMS den Umgang mit CMP-Slurries aus der Waferpolitur. Die aus Wasser, Chemikalien und feinen Schleifpartikeln bestehenden Suspensionen sollen aufbereitet und erneut genutzt werden. Wertvolle Rohstoffe will das Projektteam zurückgewinnen und wieder in den Produktionskreislauf führen.
Nachhaltigere Prozesse für die industrielle Chipfertigung
Mit der wachsenden Chipnachfrage steigt auch die Umweltbelastung durch ihre Herstellung. GENESIS soll deshalb Technologien hervorbringen, die Emissionen senken, kritische Materialien ersetzen und neue Recyclingkonzepte für die Chipfertigung schaffen. Nach Angaben von Fraunhofer sollen diese Technologien im Einklang mit dem Europäischen Green-Deal und dem EU-Chips-Act die Nachhaltigkeit entlang des Lebenszyklus von Mikrochips verbessern.
Industrienahe Tests sollen zeigen, wie sich die neuen Ansätze auf bestehende Halbleiterprozesse auswirken. Dafür nutzt das IPMS seine 200- und 300-Millimeter-Reinräume, in denen die Forschenden gemeinsam mit Industriepartnern unter realistischen Fertigungsbedingungen arbeiten können. Fraunhofer zufolge sollen damit Risiken bei der Einführung sinken und Forschungsergebnisse schneller ihren Weg in industrielle Anwendungen finden.
Dr. Julia Osten, Forschungsmanagerin am Fraunhofer IPMS und Projektbeauftragte für GENESIS, erklärte: „Unsere modernen 200- und 300-Millimeter-Reinräume am Fraunhofer IPMS ermöglichen es unseren Industriepartnern und uns, neue Verfahren für nachhaltige Halbleiterprozesse unter realistischen Bedingungen zu testen und ihre Auswirkungen auf industrielle Fertigungsprozesse zu bewerten. So reduzieren wir Risiken und beschleunigen die Einführung umweltfreundlicher Lösungen.“
GENESIS vereint über 50 Partner aus Industrie, Forschung und Wissenschaft unter der Koordination des französischen Mikroelektronik-Forschungsinstituts CEA-Leti. 25 davon arbeiten im vom Fraunhofer IPMS geleiteten Arbeitspaket 4 zur Verringerung von Abfällen und Emissionen. Fördermittel kommen von der Europäischen Union über das Chips Joint Undertaking und von assoziierten Mitgliedstaaten; Schweizer und sächsische Partner erhalten weitere Unterstützung. Das Projekt ist auf drei Jahre angelegt und läuft noch bis 2028.
