Das junge Unternehmen Atum Works hat eine neue Technologie zur Herstellung von Chips mittels nanoskaligem 3D-Druck vorgestellt. Das Verfahren verspricht eine erhebliche Kostenersparnis im Vergleich zur herkömmlichen Halbleiterfertigung und könnte insbesondere für bestimmte Anwendungsbereiche wie Sensorik, Photonik oder Packaging interessant sein.
Nanoskaliger 3D-Druck auf Wafer-Ebene
Die von Atum Works entwickelte Technologie basiert auf einem neuartigen 3D-Druckverfahren mit einer Auflösung von 100 Nanometern auf Voxelebene. Im Gegensatz zur klassischen planaren Lithografie, bei der Schaltungen mithilfe von Licht und Masken auf Siliziumscheiben (Wafer) projiziert werden, setzt Atum Works auf ein additives Herstellungsverfahren. Dabei werden verschiedene Materialien präzise in drei Dimensionen aufgetragen, wodurch auch komplexe, mehrschichtige Strukturen direkt erzeugt werden können.
Laut dem Unternehmen könnte dieses Verfahren die Produktionskosten in bestimmten Bereichen der Chipfertigung um bis zu 90 % senken. Durch die direkte und kontinuierliche Materialablage sollen sich zudem höhere Ausbeuten erzielen lassen, da aufwendige Zwischenschritte entfallen.
Anwendung nicht für Hochleistungschips geeignet
Ein wesentlicher Punkt der Kritik: Die erzielte Druckauflösung liegt bei 100 Nanometern und entspricht damit dem Stand der Halbleitertechnologie aus den Jahren 2003 bis 2005 (90–110 nm Strukturbreite). Moderne Hochleistungschips wie Prozessoren werden heute mit Strukturgrößen unter 10 nm gefertigt, oft mithilfe von extrem ultravioletter Lithografie (EUV), die deutlich höhere Präzision erlaubt.
Dennoch sieht Atum Works Potenzial für seine Technologie in Bereichen, bei denen nicht die kleinste Strukturgröße, sondern die Integration verschiedener Materialien und komplexer Geometrien im Vordergrund steht. Dazu zählen insbesondere Packaging-Lösungen, photonische Komponenten und Sensoren.
Die Kompatibilität des 3D-Druckverfahrens mit bestehenden Halbleiterfertigungsanlagen ist bisher nicht abschließend geklärt. Jedoch hat das Startup bereits erste Kooperationen initiiert und plant laut eigenen Angaben, im Laufe des Jahres mit der Auslieferung erster Produkte zu beginnen. Eine Absichtserklärung zur gemeinsamen Entwicklung mit dem Grafikchip-Hersteller Nvidia liegt ebenfalls vor.
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