Eine inspirierende Partnerschaft

ETH-News: Herr Hierold, morgen Dienstag findet an der ETH ein Symposium ¨¹ber das Binnig and Rohrer Nanotechnologie Center (BRNC) statt, das die ETH gemeinsam mit IBM in R¨¹schlikon betreibt. Was ist der Hintergrund dieses Anlasses?
Christofer Hierold: Vor rund 10 Jahren nahmen wir mit IBM Gespr?che auf, gemeinsam eine neue Forschungsplattform im Bereich Halbleiter-Nanotechnologie zu bauen. Daraus entstand das BRNC, das vor gut sechs Jahren in R¨¹schlikon er?ffnet wurde. Das Kernst¨¹ck des Zentrums ist ein grosser Reinraum, den wir gemeinsam nutzen. Dazu kommen noch Labors und B¨¹ros f¨¹r Forschungsgruppen der ETH Z¨¹rich und IBM. Zudem ist auch die Empa ein Partner im BRNC. Nun ist f¨¹r uns ein idealer Moment, Bilanz zu ziehen und in die Zukunft zu blicken.

Was waren damals die Erwartungen an dieses Zentrum?
Das ETH-Reinraumlabor FIRST stiess damals nach nur f¨¹nf Jahren Betrieb bereits an seine Kapazit?tsgrenzen. Dank der Partnerschaft mit IBM konnten wir zu g¨¹nstigen Konditionen ein weiteres grosses Reinraumlabor bauen. Da das Geb?ude IBM geh?rt und sich die ETH Z¨¹rich dort f¨¹r 10 Jahre eingemietet hat, konnten wir das Vorhaben z¨¹gig umsetzen. Heute zeigt sich, dass diese Rechnung aufgeht: Beide Partner nutzen das Labor zu gleichen Teilen und sehr intensiv.

Wo steht das Zentrum heute?
Wir haben bei der Vertragsunterzeichnung ein Investitionsbudget f¨¹r die Ausr¨¹stung des Reinraums von 25 Millionen vereinbart, das h?lftig von der ETH und IBM ¨¹bernommen wurde. In diesen Wochen haben wir nun mit diesem Budget das letzte Equipment bestellt. Der Reinraum ist nun vollst?ndig ausger¨¹stet.

Wie viele ETH-Professuren sind im Zentrum aktiv?
Insgesamt sind es 34 Gruppen mit rund 170 Forschenden, die Zugang zum Reinraumlabor haben. Einige nutzen die Technologien im BRNC f¨¹r spezifische Forschungsfragen, andere sind an der Entwicklung modernster Technologien interessiert.

Was sind die wichtigsten Themen, die im BRNC erforscht werden?
Wir untersuchen ein breites Spektrum an Themen: Nanostrukturierte Materialien und Bauelemente f¨¹r die Quanten-Informationstechnologie, Datenspeicherung und Energiespeicher, photonische und plasmonische Effekte auf nanostrukturierten Oberfl?chen: nanomechanische Resonatoren und Kohlenstoff als funktionales Material f¨¹r spezielle Membranen, oder f¨¹r Nanor?hren f¨¹r neuartige Sensoren ¨C die Palette ist vielf?ltig.

Und wie sieht es mit dem Transfer in die Praxis aus?
Das ist nat¨¹rlich von Gruppe zu Gruppe verschieden. Aus der Forschung am BRNC gingen bereits einige Spin-offs hervor oder sie nutzen die Technologieplattform, beispielsweise die ETH-Spin-offs Battrion, der Energiespeicher entwickelt, und Diramics, der extrem rauscharme Transistoren herstellt, oder der IBM-Start-up SwissLitho, der thermische Verfahren f¨¹r die Nanolithografieanbietet. Daneben gibt es auch einige Drittfirmen oder andere Institute, die das BRNC nutzen.

Wie ist das BRNC im internationalen Vergleich positioniert?
International gesehen sind wir sehr gut aufgestellt. Wir haben zwar nicht einen CMOS-Gesamtprozess zur Chipherstellung installiert, das w?re f¨¹r ein Forschungslabor auch nicht sinnvoll, aber wir verf¨¹gen ¨¹ber die modernsten Einzelprozesse, wie Nano-3D-Druck oder chemical vapor deposition f¨¹r 2D-Kristalle. Wir m¨¹ssen jedoch Acht geben, dass wir unsere Position halten. Andere Hochschulen und Institute, zum Beispiel in China und den USA investieren aktuell in neue Technologieplattformen. Das BRNC wurde zehn Jahre nach FIRST er?ffnet und ist jetzt sechs Jahre in Betrieb. Wir sollten uns also dringend daran machen, unseren Bedarf f¨¹r die Zeit in f¨¹nf oder zehn Jahren abzukl?ren.

Wie sehen Sie denn die Zukunft?
L?ngerfristig brauchen wir Reinr?ume und Labore, die mehr k?nnen als die heutigen, in denen man zum Beispiel die verschiedensten Materialien kombinieren kann, auch Polymere oder biologische Materialien, die man heute in Reinr?umen gar nicht gerne sieht. Einige Prozesse und Analysetools ben?tigen zudem eine speziell rauscharme Umgebung, also Abschirmung gegen mechanische, akustische und elektromagnetische St?rungen, damit man Kontrolle auf atomarem Massstab erreichen kann. Zudem haben wir festgestellt, dass es etwas kurzfristig gedacht ist, wenn man einen Reinraum in einer festen Gr?sse plant. Man sollte von Anfang an m?gliche Erweiterungen mitbedenken.