Integration av 2D-material för högvolymstillverkning av halvledare

Sammanfattning

Tvådimensionella material (2D-material) med en tjocklek på ett fåtal atomer har förutsättningar för att revolutionera viktiga tillämpningsområden inom sensorteknik, fotonik och elektronik. I dag saknas dock bra tekniker för att integrera materialet i storskalig produktion i halvledarfabriker. Utan en sådan teknik kommer 2D-material inte att användas utanför akademin och därmed inte kunna leverera på sin stora potential. Vår teknik utgör en lovande lösning på detta problem eftersom den endast utnyttjar utrustning och processer som redan finns tillgängliga i halvledarfabriker.

Vår bedömning är att nyttjandet av existerande tillverkningsverktyg och deras leveranskedjor är en förutsättning för att den pris-och riskkänsliga halvledarindustrin ska anamma en integrationsmetod för 2D-material. Målet med projektet är att utveckla och verifiera vår teknik för integration av 2D-material med konventionella halvledarsubstrat till den grad som krävs för produktionslinjer i halvledarfabriker. I ett längre perspektivär aktiviteterna i projektet viktiga steg mot tillämpning av 2D-material i funktionella komponenter, optoelektronik och logikkretsar–innovationer som kommer att vara av strategisk betydelse för svenska teknikföretag i framtiden.

Abstract in English

Integration of 2D materials for high-volume semiconductor manufacturing

Layered materials with thicknesses on the atomic scale (2D materials) promise to revolutionize key application areas like sensing, photonics, and electronics. However, without a viable integration technology for manufacturing on industrial scale in semiconductor foundries, 2D materials will never be used beyond academic research and not deliver the great potential they hold. Our technology is a promising solution to this problem since it utilizes only equipment, processes and materials that are readily available in semiconductor foundries.

We believe that the use of existing and available manufacturing toolsets and their supply chain is a crucial prerequisite for the price-and risk-sensitive semiconductor industry, to incorporate any integration approach for 2D materials. The goal of this project is to mature and demonstrateour technology for integrating 2D materials with conventional semiconductor substrates, to the level needed for deployment in the production lines of semiconductor foundries. In the long-run, we see the activities in the project as important steps towards the application of 2D materials in functional components, opto-electronics, and logic circuits, which are innovations that will be a strategic advantage for the Swedish high-tech industry in the future.

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella tillämpningar med grafen, 2021

Projektpartners: In2great Materials, AMO GmbH, KTH Royal Institute of Technology

Projektledare: Arne Quellmalz, In2great Materials

Projektform: Demonstratorprojekt

Bidrag: 4 963 263 kr

Projektets löptid: April 2022 - mars 2025

Relaterade styrkeområden: