FMD als »One-Stop-Shop« für Mikro- und Nanoelektronik

Das Fraunhofer IIS ist eines der 13 Institute, die seit 2017 als Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) kooperieren. Standort- und technologieübergreifend geht die FMD gemeinsam aktuelle und künftige Herausforderungen der Elektronikforschung an und gibt wichtige Entwicklungsimpulse für die Technologie von Morgen. Rund 4600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bringen institutsübergreifend ihr Know-how im Bereich Forschung und Entwicklung von Mikro- und Nanosystemen ein.

Unter einem virtuellen Dach bündelt die FMD die Expertise der elf Fraunhofer-Institute des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik und des Ferdinand-Braun-Instituts, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH), sowie des Leibniz-Instituts für innovative Mikroelektronik (IHP). Damit ist die FMD ein zentraler Ansprechpartner für alle Fragestellungen rund um die Mikro- und Nanoelektronik in Deutschland und Europa.

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Mehr Nachhaltigkeit in der Digitalisierung durch mikroelektronische Forschung und Entwicklung für Informations- und Kommunikationstechnik

Mit dem Fördervorhaben »Green ICT@FMD« sind die FMD und das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Herbst 2022 einen weiteren Schritt zur Umsetzung des Klimaschutzprogramms der Bundesregierung gegangen. Im Projekt Green ICT @ FMD realisieren die beteiligten Institute unter der Leitung der FMD-Geschäftsstelle ein standortübergreifendes Kompetenzzentrum für eine ressourcenbewusste Informations- und Kommunikationstechnik (IKT, engl. ICT). Hier können die Green-ICT-spezifischen Fragestellungen gebündelt bearbeitet und technologieübergreifende IKT-Gesamtlösungen aus einer Hand angeboten werden.

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Hardware-Entwicklungen für das Next Generation Computing unterstützen

Aktuell wird in Deutschland bereits in vielen grundlagenorientierten Forschungsprojekten an Quanten- und neuromorphem Computing gearbeitet. Es fehlen aber noch ausreichend Möglichkeiten für die Entwicklung und anwendungsnahe Erprobung der für die hochkomplexen Rechentechnologien benötigten Hardware sowie eine schnelle Umsetzung der Ergebnisse in Prototypen und Kleinserien. Genau hier setzt das am 1. Dezember 2022 gestartete Vorhaben »Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland – Module Quanten- und neuromorphes Computing« (FMD-QNC) an. Forschende und Unternehmen sollen so bei der Entwicklung von maßgeschneiderter Mikroelektronik und skalierbaren Fertigungs- und Integrationsverfahren für die neuen Rechentechnologien bestmöglich unterstützt werden.

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»EU Chips Act«: FMD-Pilotlinie für Advanced Heterogeneous System Integration

Als Beitrag für den »EU Chips Act« wird die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland in den kommenden Jahren die umfassendste und fortschrittlichste Pilotlinie für die Chipintegration für innovative, robuste und vertrauenswürdige heterogene Systeme aufbauen. Die Pilotlinie umfasst dabei eine noch nie dagewesene Bandbreite an Bauteiltechnologien und Materialien, die durch erstklassige Systemdesign-, Verbindungs- und Montagetechniken sowie Charakterisierung, Test, Zuverlässigkeits- und Sicherheitsbewertung ermöglicht. Die Pilotlinie für Advanced Heterogeneous System Integration wird die Innovationsfähigkeit der europäischen Industrie in ihrer gesamten Breite fördern.

Fachkräfte sichern, Nachwuchs gewinnen, Start-ups und KMU unterstützen

Neben den technologischen Angeboten, unterschiedlichen Kooperationsmöglichkeiten und der Koordination großer Verbundprojekte bietet die FMD zudem Formate und Förderprograme für Studierende, Berufseinsteiger, Start-ups, KMU und Forschungsgruppen an.

2023 wurde beispielsweise der erste »Green ICT Award« verliehen. Der Studienpreis wird im Rahmen des Kompetenzzentrums Green ICT @ FMD vergeben, um Bachelor- und Masterabschlussarbeiten zu ressourcenschonender Informations- und Kommunikationstechnologie auszuzeichnen. 2024 startet außerdem das erste »Green ICT Camp«, eine einwöchige Studierendenakademie, die den studentischen Nachwuchs im Bereich nachhaltiger Mikroelektronik begeistern, sensibilisieren und vernetzen soll.

Ebenfalls im letzten Jahr wurden die Förderprogramme »Green ICT Space« und »QNC Space« ins Leben gerufen. Hierfür können sich kleine und mittelständische Unternehmen sowie Start-ups – fürs QNC Space auch Forschungsgruppen – bewerben und in Zusammenarbeit mit FMD-Instituten und Projektpartnern ihre Ideen verwirklichen. Im Green ICT Space geht es darum, Unternehmen und Projektideen zu fördern, die sich auf Nachhaltigkeit, reduzierten Energieverbrauch und verminderten Schadstoffausstoß fokussieren. Im QNC Space bekommen die Bewerberinnen und Bewerber Unterstützung bei der Erarbeitung u. a. von Einzelprozessen, Prozessmodulen oder Teilsystemen in Machbarkeitsstudien im Bereich des neuromorphen und Quantencomputings.

Design und Produktion von Mikrochips sowie Mikroelektronik insgesamt bilden wichtige Säulen für den wirtschaftlichen Erfolg und Wohlstand. Um die Ausbildung von Fachkräften auf dem Gebiet der Mikroelektronik z. B. für Klimaschutz und Nachhaltigkeit, neuartige Rechentechnologien und Vertrauenswürdigkeit im Halbleiter und Chipbereich zu verbessern, arbeitet die FMD an einem Konzept für eine deutschlandweite »Mikroelektronik-Akademie«.