Einzigartiger Blick hinter die Kulissen der AT&S-Forschung

Der Technologiekonzern AT&S hält bereits knapp 800 Patente und gab bei der „Langen Nacht der Forschung“ am 24. Mai 2024 Einblick in seine R&D-Abteilungen in Leoben. Manches bleibt doch top-secret: Im neuen Forschungszentrum und ersten Substratwerk Europas steht seit kurzem eine Hightech-Maschine, die weltweit einzigartig ist. Sie ermöglicht das Belichten von Substratstrukturen, die 14 Mal dünner als ein menschliches Haar sind.

„Fotografieren verboten“ und „Restricted Area“ – als wären diese Hinweise nicht schon genug, verbirgt sich die Hightech-Maschine auch noch hinter einem Kunststoffsichtschutz. Was hier im schützenden Gelblicht des Reinraums steht, ist der ganze Stolz des R&D-Teams im neuen Substratforschungszentrum „HTB3“ in Leoben.

Von außen ist die würfelförmige Maschine unscheinbar. Und doch: Es gibt sie auf der Welt in der Form kein zweites Mal und würde mehrere Millionen Euro kosten – doch AT&S hat sie vom Hersteller als Prototyp für ein halbes Jahr zu Testzwecken zur Verfügung gestellt bekommen. So kommt die Produktionsfirma zu praxisnahen Daten, um das Gerät zur Serienreife zu bringen, und die AT&S-Ingenieur:innen haben ein Spezialwerkzeug, um parallel zur Produktion unschätzbare R&D-Analysen zu betreiben.

Das Innenleben ist spektakulär: Die Maschine ist ein Belichter, ein so genannter Direct Imager, der in der Substratfertigung extrem feine Strukturen belichten kann. In der Mikrotechnologie ist der Mikrometer das Maß der Dinge: 1 Mikrometer (1 µm) ist das Tausendstel eines Millimeters. Die Leiterzüge, die durch Einsatz dieses Belichters hergestellt werden können, sind nur 5 µm breit (0,005 mm). Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist etwa 70 µm dick (0,07 mm) – und damit 14 Mal breiter.

Das Team um den Leobener R&D-Experten Timo Schwarz hat den Direct Imager seit Mai im Testbetrieb und führt unzählige Analysen durch. Das neue R&D-Tool ermöglicht beim Belichtungsprozess eine hohe Auflösung in Kombination mit mehr Tiefenschärfe, generell mehr Konfigurationsmöglichkeiten, unbegrenzte Designvariationen und im Vergleich zu anderen Techniken eine schnellere, flexiblere und ressourcenschonendere Testphase. „Erstmals in Europa forschen wir unter produktionsnahen Bedingungen an der Weiterentwicklung unserer IC-Substrattechnologie und schaffen damit Mehrwert für uns und unsere Partner“, ist Schwarz stolz auf die Entwicklung in Leoben.

Was sind Substrate?

Substrate sind, vereinfacht gesagt, Reduzierkupplungen von Leiterplatten auf den Chip. Sie verbinden die winzigen Ein- und Ausgänge leistungsfähiger Mikrochips (etwa in Grafikkarten) mit den viel größeren Strukturen der Leiterplatte. Substrate sind heute eine wichtige Grundlage für jede Form der Datenverarbeitung. AT&S hält bereits knapp 800 Patente zur Herstellung von IC-Substraten und Hightech-Leiterplatten. Mehr als ein Fünftel des Umsatzes resultiert aus der Innovationskraft der AT&S-Forschung. „Dass wir mit AT&S nicht nur Top-Kunden betreuen, sondern für viele sogar Entwicklungspartner sind, zeigt das Vertrauen und die Wertschätzung, die wir mit unserer technologischen Exzellenz genießen“, sagt AT&S-Forschungschef Hannes Voraberger. „Gerade in Europa ist ein Fokus auf Forschung und Entwicklung hochkomplexer Mikroelektronik unverzichtbar, um nicht in wirtschaftliche und technologische Abhängigkeiten zu geraten.“

CTO Peter Griehsnig betont auch die Aspekte der Nachhaltigkeit: „Die R&D-Aktivitäten von AT&S tragen in zweierlei Hinsicht zu einer nachhaltigen Entwicklung bei: Erstens sparen innovative Tools in der Forschungsarbeit wertvolle Mengen an Zeit, Kosten und Material, zweitens sorgen die damit geschaffenen Produkte bei unseren Endkunden für effizientere Datenübertragungen und smarte, umweltschonende Energieeffizienz.“