Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD)

Das Fraunhofer IIS ist seit 2017 Teil der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD). Die FMD als Kooperation des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik mit den Leibniz-Instituten FBH und IHP ist der zentrale Ansprechpartner für alle Fragestellungen rund um die Mikro- und Nanoelektronik in Deutschland und Europa. Als Vorreiter für standort- und technologieübergreifende Zusammenarbeit geht die FMD aktuelle und künftige Herausforderungen der Elektronikforschung an und gibt wichtige Impulse zur Entwicklung von elementaren Innovationen für die Welt von morgen. 

Im Jahr 2022 ist die FMD weiter gewachsen. Mittlerweile bringen mehr als 4500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter ihr Know-how im Bereich Forschung und Entwicklung von Mikro- und Nanosystemen ein. Damit ist die FMD weltweit einer der größten Zusammenschlüsse dieser Art auf dem Gebiet der FuE.

Großprojekte für nachhaltige Elektronik und neuartige Rechentechnologien gestartet

Aufbauend auf die im Rahmen der FMD geschaffenen Kompetenzen, Strukturen und Angebote wurden im Jahr 2022 zwei neue Großprojekte – »Green ICT @ FMD« und »FMD-QNC« – auf den Weg gebracht.

Im Projekt Green ICT @ FMD realisieren die in der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland kooperierenden Fraunhofer- und Leibniz-Institute zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI ein standortübergreifendes Kompetenzzentrum für eine ressourcenbewusste Informations- und Kommunikationstechnik (IKT). Hier können die Green-ICT-spezifischen Fragestellungen gebündelt bearbeitet und technologieübergreifende IKT-Gesamtlösungen bis zu einem hohen technischen Reifegrad aus einer Hand für Partner in Wirtschaft und Wissenschaft angeboten werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt das im August 2022 gestartete Vorhaben im Rahmen der Initiative Green ICT, die ein Bestandteil des Klimaschutzprogramms 2030 der Bundesregierung ist.

Um die in Deutschland vorhandene mikroelektronische Forschung und Entwicklung in Bezug auf Quanten- und neuromorphes Computing zu bündeln und auszubauen, startete die FMD zusammen mit vier weiteren Fraunhofer-Instituten, dem Forschungszentrum Jülich und der AMO GmbH im Dezember 2022 ein gemeinsames Vorhaben: die »Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland – Modul Quanten- und neuromorphes Computing«. Ziel der deutschlandweiten Kooperation FMD-QNC ist, Forschende und Unternehmen bei der Entwicklung von maßgeschneiderter Mikroelektronik und skalierbaren Fertigungs- und Integrationsverfahren für die neuen Rechentechnologien bestmöglich zu unterstützen. Der dafür benötigte gerätetechnische und strukturelle Aufbau wird vom BMBF gefördert.

Aufbau einer Mikroelektronik-Akademie 

Im Rahmen der Vorhaben Green ICT @ FMD und FMD-QNC soll in den kommenden drei Jahren zudem eine deutschlandweite Mikroelektronik-Akademie entstehen. Im Dezember 2022 fiel der Startschuss für die Konzeptualisierungsphase und damit verbunden für die Realisierung der Akademie und die Schaffung moderner Ausbildungsangebote im Bereich Mikro- und Nanoelektronik. Die aus den beiden Vorhaben abgeleiteten Säulen »Ressourcenbewusste IKT« und »praxisorientierte Halbleitertechnik und -technologie« bilden gemeinsam mit einer weiteren Säule »Design mikroelektronischer Schaltungen und Systeme« die thematische Basis der Mikroelektronik-Akademie. Die FMD übernimmt beim Aufbau der Mikroelektronik-Akademie nicht nur die organisatorische Leitung, sondern auch die Programmverantwortung dieser drei fachlichen Säulen. Ziel ist es, die Qualität der Fachkräfteausbildung auf dem Gebiet der Mikroelektronik zu verbessern und langfristig aktiv auf Bereiche, wie z. B. Klimaschutz und Nachhaltigkeit, neuartige Rechentechnologien und Vertrauenswürdigkeit im Halbleiter- und Chipbereich, Einfluss zu nehmen und diese voranzutreiben.

Steigerung der europäischen Innovationskraft in der Mikroelektronik

Damit Deutschland und Europa in der globalen Wertschöpfungskette weiterhin wichtige Akteure bleiben, wurden im Jahr 2022 innerhalb der FMD essenzielle Vorbereitungen für das technologische Fundament des »European Chips Act« getroffen.

So wird beispielsweise die FMD-QNC auf europäischer Ebene durch das Projekt »PREVAIL« (Partnership for Realization and Validation of AI hardware Leadership) ergänzt. Im Projekt arbeiten die vier europäischen Forschungsorganisationen CEA-Leti, Fraunhofer, imec und VTT zusammen, um eine vernetzte 300-Millimeter-Technologie-Plattform zur Herstellung von Chip-Prototypen für fortschrittliche Anwendungen von Künstlicher Intelligenz und neuromorphem Computing zu schaffen. Der nationale Teil von PREVAIL umfasst die drei Fraunhofer-Institute für Integrierte Schaltungen IIS, für Photonische Mikrosysteme IPMS und für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM sowie die Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT, die als Teil der FMD ihre 300-Millimeter-Fertigungs-, Design- und Testeinrichtungen erweitern und komplementär zu der 300-Millimeter-Technologie ihrer europäischen Forschungspartner einsetzen.