MIT.nano-Ausrüstung zur Beschleunigung von Innovationen in „Tough-Tech“-Sektoren

von Zach Winn für MIT News

Boston MA (SPX) 01. Februar 2024

Ein neuer Satz fortschrittlicher Nanofabrikationsausrüstung wird MIT.nano zu einer der weltweit fortschrittlichsten Forschungseinrichtungen für Mikroelektronik und verwandte Technologien machen, neue Möglichkeiten für Experimente eröffnen und den Weg für vielversprechende Erfindungen erweitern, um wirkungsvolle neue Produkte zu werden.

Die von Applied Materials bereitgestellte Ausrüstung wird die Nanofabrikationskapazitäten von MIT.nano erheblich erweitern und sie mit Wafern – dünnen, runden Scheiben aus Halbleitermaterial – mit einem Durchmesser von bis zu 200 Millimetern oder 8 Zoll kompatibel machen, einer Größe, die in der Industrie weit verbreitet ist. Die neuen Werkzeuge werden es Forschern ermöglichen, unter Verwendung modernster Materialien und Herstellungsverfahren Prototypen für eine Vielzahl neuer mikroelektronischer Geräte zu erstellen. Gleichzeitig wird die 200-Millimeter-Kompatibilität eine enge Zusammenarbeit mit der Industrie unterstützen und eine schnelle Übernahme und Massenproduktion von Innovationen durch Unternehmen ermöglichen.

Die Führungskräfte von MIT.nano sagen, dass die Ausrüstung, die auch Wissenschaftlern außerhalb des MIT zur Verfügung stehen wird, die Fähigkeiten ihrer Einrichtung erheblich verbessern wird und es Experten in der Region ermöglichen wird, neue Ansätze in „anspruchsvollen“ Technologiesektoren, einschließlich fortschrittlicher Elektronik, effizienter zu erforschen. Generationsbatterien, erneuerbare Energien, optische Datenverarbeitung, biologische Sensorik und eine Vielzahl anderer Bereiche – von denen viele wahrscheinlich noch unvorstellbar sind.

„Die Toolsets werden unsere Fähigkeit, neue Technologien auf den Markt zu bringen, beschleunigen, die dann in großem Maßstab der Welt zur Verfügung gestellt werden können“, sagt MIT.nano-Direktor Vladimir Bulovic, der auch Fariborz Maseeh-Professor für neue Technologien ist. „MIT.nano ist seiner weitreichenden Mission verpflichtet – dem Aufbau einer besseren Welt. Wir stellen Toolsets und Fähigkeiten bereit, die in den Händen brillanter Forscher die Welt effektiv voranbringen können.“

Die Ankündigung erfolgt im Rahmen einer Vereinbarung zwischen dem MIT und Applied Materials, Inc., die zusammen mit einem Zuschuss des Northeast Microelectronics Coalition (NEMC) Hub an das MIT geschätzte private und öffentliche Investitionen in Höhe von mehr als 40 Millionen US-Dollar bereitstellt, um fortschrittliche Nanotechnologie hinzuzufügen. Fertigungsausrüstung und -kapazitäten am MIT.nano.

„Wir glauben nicht, dass es in den Vereinigten Staaten einen anderen Raum gibt, der die gleiche Vielseitigkeit, Leistungsfähigkeit und Zugänglichkeit bietet und 8-Zoll-Toolsets direkt neben grundlegenderen Toolsets für Forschungsentdeckungen integriert“, sagt Bulovic. „Es wird einen nahtlosen Weg schaffen, um das Innovationstempo zu beschleunigen.“

Die Grenzen der Innovation verschieben

Applied Materials ist der weltweit größte Anbieter von Ausrüstung für die Herstellung von Halbleitern, Displays und anderer fortschrittlicher Elektronik. Das Unternehmen wird bei MIT.nano mehrere hochmoderne Prozesswerkzeuge bereitstellen, die 150- und 200-Millimeter-Wafer unterstützen können, und ein bestehendes Werkzeug des MIT verbessern und aufrüsten. Neben der Unterstützung von MIT.nano im täglichen Betrieb und der Wartung der Geräte werden die Ingenieure von Applied Materials neue Prozessfähigkeiten entwickeln, die Forschern und Studenten am MIT und darüber hinaus zugute kommen.

„Diese Investition wird das Innovations- und Entdeckungstempo in der Mikroelektronik und Mikrosystemen erheblich beschleunigen“, sagt Tomas Palacios, Direktor der Microsystems Technology Laboratories des MIT und Clarence J. Lebel-Professor für Elektrotechnik. „Das sind wunderbare Neuigkeiten für unsere Gemeinschaft, wunderbare Neuigkeiten für den Staat und meiner Meinung nach ein enormer Schritt vorwärts bei der Umsetzung der nationalen Vision für die Zukunft der Innovation in der Mikroelektronik.“

Nanoskalige Forschung an Universitäten wird traditionell auf Maschinen durchgeführt, die weniger mit der Industrie kompatibel sind, was es schwieriger macht, akademische Innovationen in wirkungsvolle Massenprodukte umzusetzen. Jorg Scholvin, stellvertretender Direktor der gemeinsamen Fertigungsanlage von MIT.nano, sagt, dass die neuen Maschinen in Kombination mit der vorhandenen Ausrüstung von MIT.nano eine bahnbrechende Verbesserung in diesem Bereich darstellen: Forscher werden in der Lage sein, einen Wafer nach Industriestandard zu nehmen und zu bauen Ihre Technologie darauf aufbauen, um Unternehmen zu beweisen, dass sie auf vorhandenen Geräten funktioniert, oder um in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern neue Ideen zu entwickeln.

„Auf dem Weg von einer Idee zu einem voll funktionsfähigen Gerät ist die Fähigkeit, im kleinen Maßstab zu beginnen, herauszufinden, was Sie tun möchten, Ihre Designs schnell zu debuggen und es dann auf einen Wafer im Industriemaßstab zu skalieren, von entscheidender Bedeutung.“ Sagt Scholvin. „Das bedeutet, dass ein Student seine Idee schnell im Wafer-Maßstab testen und Erkenntnisse direkt in sein Projekt einfließen lassen kann, sodass seine Prozesse skalierbar sind. Durch die frühzeitige Bereitstellung eines solchen Grundsatznachweises wird die Idee schneller aus dem akademischen Umfeld herausgebracht und möglicherweise jahrelanger zusätzlicher Aufwand eingespart. Andere Werkzeuge am MIT.nano können die Arbeit im 200-Millimeter-Wafer-Maßstab ergänzen, aber der höhere Durchsatz und die höhere Präzision der Applied-Geräte werden den Forschern eine Wiederholbarkeit und Genauigkeit bieten, die für akademische Forschungsumgebungen beispiellos ist. Im Wesentlichen haben Sie ein schärferes, schnelleres und präziseres Werkzeug für Ihre Arbeit.“

Scholvin geht davon aus, dass die Ausrüstung zu einem exponentiellen Wachstum der Forschungsmöglichkeiten führen wird.

„Ich denke, ein wesentlicher Vorteil dieser Tools besteht darin, dass sie es uns ermöglichen, die Grenzen der Forschung auf vielfältige Weise zu erweitern, die wir heute vorhersagen können“, sagt Scholvin. „Aber es gibt auch unvorhersehbare Vorteile, die im Schatten darauf warten, von der Kreativität der Forscher am MIT entdeckt zu werden. Mit jeder neuen Bewerbung kommen einem meist mehr Ideen und Wege in den Sinn – so dass mit der Zeit immer mehr Möglichkeiten entdeckt werden.“

Da die Ausrüstung auch Personen außerhalb der MIT-Community zur Nutzung zur Verfügung steht, darunter regionale Forscher, Industriepartner, gemeinnützige Organisationen und lokale Startups, werden sie auch neue Kooperationen ermöglichen.

„Die Tools selbst werden ein unglaublicher Treffpunkt sein – ein Ort, der meiner Meinung nach die besten unserer Ideen viel effektiver als bisher umsetzen kann“, sagt Bulovic. „Darüber freue ich mich riesig.“

Palacios weist darauf hin, dass die Mikroelektronik zwar vor allem dafür bekannt ist, Transistoren zu verkleinern, damit sie in Mikroprozessoren passen, es sich aber um ein weites Feld handelt, das praktisch die gesamte Technologie um uns herum ermöglicht, von drahtloser Kommunikation und Hochgeschwindigkeitsinternet bis hin zu Energiemanagement, personalisierter Gesundheitsfürsorge und mehr.

Er sagt, er freue sich persönlich darauf, die neuen Maschinen für die Forschung im Bereich Leistungselektronik und Halbleiter einzusetzen, einschließlich der Erforschung vielversprechender neuer Materialien wie Galliumnitrid, die die Effizienz elektronischer Geräte dramatisch verbessern könnten.

Eine Mission erfüllen

Die Führungskräfte von MIT.nano sagen, dass Start-ups, sowohl vom MIT als auch von außerhalb, ein wichtiger Treiber der Kommerzialisierung sein werden.

„Dies wird der MIT-Forschungsgemeinschaft nicht nur dabei helfen, schneller Innovationen voranzutreiben, es wird auch eine neue Welle des Unternehmertums ermöglichen“, sagt Palacios. „Wir reduzieren die Hürden für Studenten, Lehrkräfte und andere Unternehmer, Innovationen auf den Markt zu bringen. Das passt gut zur Mission des MIT, die Welt durch Technologie zu einem besseren Ort zu machen. Ich kann es kaum erwarten, die erstaunlichen neuen Erfindungen zu sehen, die unsere Kollegen und Studenten hervorbringen werden.“

Laut Bulovic steht die Ankündigung im Einklang mit der Mission, die die MIT-Führungskräfte bei der Gründung von MIT.nano festgelegt haben.

„Wir haben im MIT.nano den Platz, um diese Tools unterzubringen, wir haben im MIT.nano die Fähigkeiten, ihren Betrieb zu verwalten, und als gemeinsame und offene Einrichtung verfügen wir über Methoden, mit denen wir jeden aus der Region zur Nutzung einladen können.“ Werkzeuge“, sagt Bulovic. „Das ist die Vision, die das MIT bei der Gestaltung von MIT.nano dargelegt hat, und diese Ankündigung trägt dazu bei, diese Vision zu verwirklichen.“

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• Quelle: https://www.nanodaily.com/reports/MIT_nano_equipment_to_accelerate_innovation_in_tough_tech_sectors_999.html