Glatte Oberflächen für bessere Mikroprozessoren

Korea Advanced Institute of Science and Technology: Nanometer-Präzision mit Super-Schleifpapier

"Spitzen" der Hightech-Nanoröhrchen extrem vergrößert (Foto: kaist.ac.kr)

Daejeon (pte018/13.02.2026/11:30)

Forscher des Korea Advanced Institute of Science and Technology haben das Konzept des alltäglichen Schleifpapiers auf den Bereich der Nanotechnologie ausgeweitet und erhöhen damit die Leistung und Stabilität von Smartphones und Computern für KI-Anwendungen und Co. Mit der neuen Technik lassen sich Halbleiteroberflächen bis auf einzelne Atome genau gleichmäßig bearbeiten.

Material an seinen Grenzen

Das Team unter der Leitung von Sanha Kim hat ein "Nano-Sandpapier" entwickelt, das Kohlenstoffnanoröhren, die zehntausendmal dünner sind als ein menschliches Haar, als Schleifkörper verwendet. Diese Technologie ermöglicht eine präzisere Oberflächenbearbeitung als bestehende Halbleiterfertigungsprozesse.

Konventionelles Schleifpapier, wie fein auch immer es ist, lässt sich in Hochpräzisionsprozessen nicht nutzen, weil die Körner mit Klebstoff befestigt werden. Je kleiner diese sind, desto schwieriger ist es, sie zu fixieren. Unterhalb einer bestimmten Größe ist es gar nicht mehr möglich, unterstreichen die Wissenschaftler.

Nanoröhrchen für Ebenheit

Als Basismaterial dient Kunststoff. In diesen betten die Forscher aufrecht stehende Nanoröhrchen so ein, dass sie nur mit der Spitze herausragen, allerdings nur nanometerhoch. Während gewöhnliches Schleifpapier in der Regel eine Körnung von 40 bis 3.000 aufweist, übersteigt das Nano-Schleifpapier eine Milliarde. So wird die Größe der Partikel beschrieben, die die Schleifarbeit machen. Durch diese extrem dichte Struktur können Oberflächen mit einer Präzision von mehreren Nanometern bearbeitet werden - das entspricht der Dicke von nur wenigen Atomen.

Den Forschern ist es gelungen, raue Kupferoberflächen bis auf Nanometer-Ebene zu glätten, und in Experimenten zur Planarisierung von Halbleitermustern reduzierte die Technik sogenannte "Dishing"-Defekte um bis zu 67 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Poliertechniken. Dabei handelt es sich um eine unerwünschte Abtragung von Material, die zu einer tellerförmigen Vertiefung im Zentrum von strukturierten Bereichen führt, was die Funktionalität des Bauteils gefährdet.

Beim Schleifen wird üblicherweise eine Flüssigkeit hinzugefügt, um Überhitzung zu vermeiden. Beim Nanopapier ist das nicht nötig, sodass weniger Abfall produziert wird, der entsorgt werden muss. "Wir erwarten, dass unsere Technologie nicht nur zu einer verbesserten Halbleiterleistung, sondern auch zu umweltfreundlichen Herstellungsprozessen führen wird", so Materialforscher Kim abschließend.

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