Nanodraht-Technologie: Der nächste Schritt in der Hochleistungs-Elektronik

Verbindungstechnologie Nanodrähte setzen Maßstäbe für High-Performance-Elektronik

16.01.2024 Quelle: Fraunhofer IZM 1 min Lesedauer

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Hochleistungsfähige Elektronik erfordert immer mehr Verbindungen auf kleinstem Raum. Forscher entwickelten dafür nun Nanodrähte für Halbleiter - und sind mit der Verkleinerung der Technologie noch lange nicht am Ende.

Mithilfe von 200 Nanometer dünnen Drähten soll es wieder mehr Platz auf Chips geben. (Bild: Fraunhofer IZM) — Mithilfe von 200 Nanometer dünnen Drähten soll es wieder mehr Platz auf Chips geben.
(Bild: Fraunhofer IZM)

Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM hat eine Verbindungstechnologie mit Nanodrähten entwickelt, um High-Performance-Elektronik zu verbessern. Laut einer Mitteilung basiert die Entwicklung auf einer Technologie der Nanowired GmbH. Die Forscher konnten so kleine Kontaktierungen unter 10 Mikrometer entwickeln. Die Nanodrähte selbst bestehen aus Kupfer. Die Forscher testeten das Verfahren bereits erfolgreich für die Anwendung auf 300 Millimeter breiten Silizium-Wafern.

Die Idee hinter der neuen Technologie ist das Sparen von Platz. Je kleiner der Abstand zwischen elektronischen Kontaktpunkten, desto mehr Transistoren und Schaltkreise können auf einem Chip untergebracht werden, was wiederum zu einer höheren Leistungsfähigkeit führt. Bisherige Verfahren und Anwendungen stoßen laut den Forschern bei zunehmender Miniaturisierung jedoch an ihre Grenzen. Hinzu komme, dass eine direkte Kupferverbindung mit Nanodrähten gleich mehrere Vorteile biete: Sie toleriert dank des Steckprinzips (Nanodraht-zu-Nanodraht) mehr Höhenvariationen, benötigt keine weiteren Metalle, bietet mehr Designfreiheit und gewährleistet gute mechanische Festigkeit. Zudem kann die Kontaktierung schon unter Raumtemperatur und bei geringem Bonddruck realisiert werden.

Die Technologie werde bereits der Industrie zugänglich gemacht. Laut den Forschern sollen die Kontakte in den anstehenden Forschungsprojekten sogar von 10 auf unter 5 Mikrometer verkleinert werden.

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