Uniek kijkje achter de schermen van het AT&S-onderzoek

De technologiegroep AT&S bezit al bijna 800 patenten en gaf op de 'Lange Nacht van de Wetenschap' op 24 mei 2024 een kijkje in haar R&D-afdelingen in Leoben. Sommige dingen blijven echter topgeheim: In het nieuwe onderzoekscentrum en de eerste substratenfabriek van Europa staat sinds kort een hightech-machine die wereldwijd uniek is. Ze maakt het mogelijk om substraatstructuren te belichten die 14 keer dunner zijn dan een menselijk haar.

„Fotograferen verboden“ en „Restricted Area“ – alsof deze aanwijzingen niet al genoeg waren, verschuilt de hightech-machine zich ook nog achter een kunststof zichtbescherming. Wat hier in het beschermende geellicht van de cleanroom staat, is de trots van het R&D-team in het nieuwe substratenonderzoekscentrum „HTB3“ in Leoben.

Van buitenaf lijkt de vierkante machine onopvallend. En toch: er bestaat geen tweede exemplaar ter wereld in deze vorm en hij zou meerdere miljoenen euro’s kosten – maar AT&S heeft hem van de fabrikant als prototype voor een half jaar ter test beschikbaar gekregen. Zo krijgt het productiebedrijf praktijkgerichte gegevens om het apparaat naar serieproductie te brengen, en hebben de AT&S-ingenieurs een speciaal gereedschap om parallel aan de productie onschatbare R&D-analyses uit te voeren.

Het binnenwerk is spectaculair: De machine is een belichter, een zogenaamde Direct Imager, die in de substratenproductie extreem fijne structuren kan belichten. In de microtechnologie is de micrometer de maat der dingen: 1 micrometer (1 µm) is het duizendste van een millimeter. De geleiders die met behulp van deze belichter kunnen worden vervaardigd, zijn slechts 5 µm breed (0,005 mm). Ter vergelijking: een menselijk haar is ongeveer 70 µm dik (0,07 mm) – en daarmee 14 keer breder.

Het team rond de Leobense R&D-expert Timo Schwarz heeft de Direct Imager sinds mei in testbedrijf en voert talloze analyses uit. Het nieuwe R&D-gereedschap maakt het mogelijk om tijdens het belichtingsproces een hoge resolutie te combineren met meer dieptewerking, meer configuratiemogelijkheden, onbeperkte ontwerpvariaties en in vergelijking met andere technieken een snellere, flexibelere en milieuvriendelijkere testfase. „Voor het eerst in Europa onderzoeken we onder productie-achtige omstandigheden de verdere ontwikkeling van onze IC-substraattechnologie en creëren daarmee meerwaarde voor ons en onze partners“, zegt Schwarz trots op de ontwikkeling in Leoben.

Wat zijn substraten?

Substraten zijn, eenvoudig gezegd, reduceringskoppelingen van printplaten naar de chip. Ze verbinden de kleine in- en uitgangen van krachtige microchips (bijvoorbeeld in grafische kaarten) met de veel grotere structuren van de printplaat. Substraten vormen tegenwoordig een belangrijke basis voor alle vormen van gegevensverwerking. AT&S bezit al bijna 800 patenten voor de productie van IC-substraten en hightech-printplaten. Meer dan een vijfde van de omzet komt voort uit de innovatiedrang van de AT&S-onderzoeken. „Dat we met AT&S niet alleen topklanten bedienen, maar voor velen zelfs ontwikkelingspartners zijn, toont het vertrouwen en de waardering die we genieten dankzij onze technologische excellentie“, zegt AT&S-onderzoeksleider Hannes Voraberger. „Vooral in Europa is een focus op onderzoek en ontwikkeling van geavanceerde micro-elektronica onmisbaar om niet in economische en technologische afhankelijkheden te raken.“

CTO Peter Griehsnig benadrukt ook de aspecten van duurzaamheid: „De R&D-activiteiten van AT&S dragen op twee manieren bij aan een duurzame ontwikkeling: Ten eerste besparen innovatieve tools in het onderzoeksproces waardevolle hoeveelheden tijd, kosten en materiaal, ten tweede zorgen de daarmee gemaakte producten voor efficiëntere gegevensoverdracht en slimme, milieuvriendelijke energie-efficiëntie bij onze eindklanten.“