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Atomlage für Atomlage abscheiden

1 Mio. Dollar für Entwicklung der ALD

23. Mai 2018, 08:05 Uhr   |  Heinz Arnold

1 Mio. Dollar für Entwicklung der ALD
© Vesa Moilanen/Lehtikuva/dpa

Der finnische Physiker Dr. Tuomo Suntola hat den mit einer Millionen Euro dotierten Millennium-Technologiepreis 2018 erhalten. Er entwickelte den ALD-Prozess maßgeblich mit.

Ohne Atomic Layer Deposition (ALD) ließen sich keine Nano-Strukturen erzeugen. Für seine ALD-Entwicklungen hat Tuomo Suntola jetzt den Millenium-Technologiepreis erhalten.

Der finnische Physiker Tuomo Suntola hat mit der ALD-Technik entscheidend beigetragen, die Leistungsfähigkeit von ICs zu steigern. Dafür hat er den mit 1 Mio. Dollar dotierten Millenium-Technologiepreis erhalten.

»Das ALD-Verfahren ist ein Paradebeispiel für eine Technologie, die den Nutzern verborgen bleibt, aber dennoch entscheidend ist für die sichtbare Entwicklung«, erklärte die Juryvorsitzende und Akademieprofessorin Päivi Törmä. Es könne auch genutzt werden, um die Leistung von Solarkollektoren, LED-Leuchten und Lithiumbatterien für Elektroautos zu verbessern.

Erst mit der Möglichkeit, Schichten in der Stärke einzelner Atomlagen aufzubauen, konnten die ICs »trotz ständig steigender Leistung immer kleiner und preisgünstiger werden«, wie die unabhängige Stiftung Technology Academy Finland (TAF) erklärte, die den mit einer Million Euro dotierten Preis alle zwei Jahre vergibt.

Tuomo Suntola hatte die Atomic-Layer-Deposition, eine Variante des CVD-Verfahrens (Chemical Vapor Dposition), ursprünglich für die Abscheidung dünner ZnS-Schichten in der Fertigung von Displays entwickelt. 1987 gründete er die firma Microchemistry , die 1998 an ASL International verkauft wurde. 2004 wurde er bereits den European SEMI Award ausgezeichnet. Er hält zahlreiche Patente im Umfeld von ALD und der Abscheidung von dünnen Schichten.

Die Vorteile der ALD kurz erklärt

Ein Vorteil der Atomic Layer Depostion (ALD) besteht darin, dass die chemische Reaktion in ihrem Kern so angelegt ist, dass immer nur eine Atomschicht eines Materials abgeschieden werden kann und die Reaktion sich danach selber stoppt. Auf diese Weise gelingt es, sehr dünne Schichten zu erzeugen, die die Oberfläche gut abdecken – auch in tiefen Gräben und Löchern, also bei Strukturen mit hohen Öffnungsverhältnissen.

Heute werden beispielsweise High-k-Dielectrics – gemeint sind Materialien wie HfO2 mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten im Bereich von 20 – in der Gate-Region von Transistoren abgeschieden, etwa um Leckströme durch das Gate-Oxid zu reduzieren.

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2. FinFETs – ohne ALD nicht denkbar

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