Virtuelle Zwillinge als Quali-Aufseher in der Sensor-Produktion
Fraunhofer Plasma-Institut FEP Dresden will mit digitalen Werkzeugen für bessere Ultraschall-Mikroskope in Chipfabriken sorgen
Dresden, 1. November 2024. Um Computerchips und Zellen tiefer zu „durchleuchten“ und auch kleinste Schäden zu erkennen, setzen Ingenieure und Biologen gerne moderne Ultraschall-Mikroskope ein. Die aber funktionieren nur, wenn in ihnen piezoelektrische Materialien hochpräzise in hauchdünnen Schichten übereinander gestapelt sind. Damit die Produktion dieser Stapel künftig besser und zuverlässiger gelingt, arbeiten Dresdner Fraunhofer-Forscher neuerdings mit „Digitalen Zwillingen“.
KI hilft bei der Analyse
In ihrem „Digimatus“-Projekt tasten sie mit zahlreichen Sensoren die Vorgänge in den Beschichtungsanlagen ab, digitalisieren sie und schmieden daraus ein virtuellen Ebenbild im Computer. Damit kann eine „Künstliche Intelligenz“ (KI) dann genauer erkennen, wo sich Probleme bei der piezoelektrischen Beschichtung anbahnen, welche Methode für Top-Qualität sorgt und wie sich der optimale Schichtaufbau stets wiederholen lässt.
„Digimatus“-Projekt bereits Transfer in die Wirtschaft vor
Diese Verfahren könne in der Halbleiter-Industrie Zeit und Kosten sparen, erklärt „Digimatus“-Projektleiter Dr. Stephan Barth vom Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) in Dresden. In Frage komme diese digitale Prozess-Optimierung nicht nur für die Produktion piezoelektrischer Ultraschall-Sensoren, sondern auch für andere Dünnschichtprozesse. Im Zuge von „Digimatus“ wollen die Dresdner Fraunhofer-Ingenieure nun erste Einsatzbeispiele in der Praxis schaffen. Konkret geht es in diesem Anwendungsfall um „Physikalische Gasphasenabscheider“ (PVD), die piezoelektrische Dünnschichten aus Aluminium-Verbindungen für Ultraschall-Sensoren erzeugen. Mit an Bord sind dabei Partner wie die Uni Magdeburg, aber auch Unternehmen wie Scia Systems aus Chemnitz oder der Ultraschall-Objektive-Hersteller PVA Tepla aus dem süddeutschen Westhausen.
Autor: hw
Quellen: FEP, Fraunhofer Morning Science, Materialdigital, Wikipedia
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