Europeiska 2D Experimental Pilot Line (2D-EPL) startar waferproduktion av kundanpassade grafensensorer så att utvecklare kan få chansen att testa sina konstruktioner i stor skala och till låg kostnad. Från Sverige deltar Chalmers och från Finland forskningsinstitutet VTT i projektet.
2D Experimental Pilot Line(2D-EPL) är ett projekt som växt fram från EU:s forskningssatsning Graphene Flagship och som nu har lanserat sin första kundanpassningsbara wafer-produktion av sensorer. Som en av fem Multi Project Wafer (MPW)-körningar är denna första fas inriktad på sensorapplikationer. Företag, universitet och forskningsinstitut kan inkludera sin design som brickor på gemensamma wafers och på så sätt kunna testa sina idéer för enheter i större skala till relativt låga kostnader.
2D-EPL är ett projekt på 20 miljoner euro som syftar till banbrytande tillverkningen av prototypelektronik och sensorer baserade på grafen och relaterade material (GRMs), och att integrera dem i etablerade kiselhalvledarplattformar. Samtidigt som projektet gör det kommer projektet också att förfina och skala upp tillverkningsprocessen av grafenbaserad elektronik, inklusive utveckling av kritiska verktyg, material och processer.
I 2D-EPL finns partners från hela värdekedjan – från verktygstillverkare till halvledartillverkningslinor – inklusive Chalmers tekniska högskola, Sverige; Aixtron, Tyskland och Storbritannien; Interuniversity Microelectronics Centre (imec), Belgien; AMO, Tyskland; VTT, Finland; Süss MicroTec, Tyskland; Graphenea, Spanien; Micro Resist Technology, Tyskland; Innovations for High Performance Microelectronics (IHP), Tyskland, och Oxford Instruments, Storbritannien.
2D-EPL-projektet kommer att erbjuda flera typer av integrationstjänster, inklusive Multi Project Wafer (MPW)-körningar. Den första körningen kommer att hållas i AMO GmbHs 400 m2 renrum. Målapplikationer är bio-, gas- eller kemiska sensorer, hallsensorer eller fotodetektorapplikationer. Baslinjeprocessen är en grafenfälteffekttransistor (GFET), med flera kundanpassningsalternativ.
MPW-körningen ger deltagarna en unik chans att skaffa GFETs som brickor tillverkade efter deras egna konstruktioner. Produktionskostnaden delas mellan 2D-EPL-projektet och kunden, vilket innebär att företag, universitet och forskningsinstitut kan få tillgång till denna teknik till ett mycket lägre pris. För närvarande är de tillgängliga kvantiteterna lämpade för prototyper, forskning och utveckling.
– Den här waferkörningen är en chans för akademiska grupper, nystartade företag och andra företag att testa nya idéer för 2D-materialenheter i större skala till relativt låga kostnader. Som ett resultat kan de samla in mer data om sina enheter och direkt testa en större produktionsvolym – ett nödvändigt steg för att få ut en produkt på marknaden, säger Gordon Rinke, affärsutvecklare på AMO.
– MPW-körningarna är ett viktigt steg i 2D-EPL-projektet, säger 2D-EPL-divisionsledare, Cedric Huyghebaert.
– De ger inte bara kunder inom både industri och akademi tillgång till grafenintegrerade wafers, utan de erbjuder en enorm inlärningsmöjlighet när det gäller tillverkningen av dessa enheter. Vi planerar att testa och analysera varje steg i produktionsprocessen för att skala upp och förbättra tillverkningen av grafenintegrerad elektronik.
Grafenbrickorna på multiprojektswafern är anpassningsbara inom en uppsättning specifikationer – storlek och vissa kritiska dimensioner är till exempel fasta – och måste utformas i enlighet med process design kit (PDK). AMO GmbH kommer att stödja och samarbeta med framgångsrika sökande vid designen av brickorna och erbjuder ett bibliotek med enhetskonstruktioner som ska användas som grund för modifiering.
– Elektronik baserad på 2D-material kan vara ett verkligt redskap för Europa att vinna andelar i den högteknologiska sektorn, men det som behövs är utvecklingen av ett helt ekosystem kring detta ämne – från verktygsutvecklare till potentiella kunder. Detta är vad 2D-EPL försöker uppnå. På AMO är vi verkligen glada över att bidra med vår erfarenhet och vår tillverkningskapacitet till detta stora projekt, säger Max Lemme, vetenskaplig chef för AMO GmbH.
Den första 2D-EPL MPW-körningen öppnade för ansökningar redan den 1 februari 2022 och utlysningen stänger den 30 juni 2022. Tillverkningsfasen av MPW-körningen kommer att äga rum mellan 1 september och 31 oktober 2022.
