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Die Erfindung betrifft ein Reinigungssystem und ein Verfahren zur schonenden Entfernung von Verunreinigungen auf empfindlichen EUV-Lithografiemasken. Solche Masken sind zentrale Komponenten der modernen Halbleiterfertigung und müssen besonders zuverlässig gereinigt werden, ohne ihre empfindlichen Funktionsschichten zu beschädigen.

Der allgemeine Lösungsansatz basiert auf einem fein verteilten Aerosol-Nebelstrahl, dessen Einwirkung gezielt moduliert wird. Dadurch sollen anhaftende Partikel effizienter gelöst werden, ohne die Maskenoberfläche unnötig mechanisch oder chemisch zu belasten. Eine angepasste Steuerung kann die Reinigungswirkung situationsabhängig unterstützen und eine besonders schonende Behandlung ermöglichen.

Der Nutzen liegt in einer höheren Prozesssicherheit, einer verbesserten Maskenreinheit und einer Reduzierung reinigungsbedingter Beschädigungsrisiken. Die Technologie ist insbesondere für anspruchsvolle Produktionsumgebungen geeignet, in denen höchste Oberflächenqualität und geringe Defektraten entscheidend sind.

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Die Erfindung betrifft einen photonischen Interposer zur Verbindung mehrerer Chiplets in modernen Hochleistungs- und KI-Rechensystemen. Hintergrund ist der steigende Bedarf an schneller, energieeffizienter und skalierbarer Datenübertragung zwischen spezialisierten Halbleiterbausteinen, bei der rein elektrische Verbindungen zunehmend an technische Grenzen stoßen.

Der allgemeine Lösungsansatz besteht darin, elektrische und optische Kommunikationswege in einer gemeinsamen Interposer-Struktur zu kombinieren. Dadurch können Chiplets nicht nur elektrisch, sondern auch optisch miteinander verbunden werden. Die Technologie zielt darauf ab, Datenübertragung mit hoher Bandbreite, geringeren Verlusten und besserer Skalierbarkeit innerhalb heterogener Halbleitersysteme zu ermöglichen.

Nutzen liegen in einer verbesserten Systemleistung, reduzierter Energieaufnahme und höherer Integrationsdichte für anspruchsvolle Anwendungen wie KI-Hardware, Hochleistungsrechner, Chiplet-Architekturen, Rechenzentren und zukünftige photonisch-elektrische Halbleitersysteme.

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Die Erfindung betrifft eine Kühllösung für hochintegrierte, dreidimensionale Schaltungspackages, bei denen durch gestapelte Chipebenen hohe Wärmelasten und schwer zugängliche Hotspots entstehen. Herkömmliche Kühlkonzepte stoßen bei solchen Bauteilen an Grenzen, da innere Schichten nur eingeschränkt erreicht werden.

Der allgemeine Lösungsansatz besteht darin, Kühlstrukturen direkt in mehrere aktive Ebenen des Packages zu integrieren und einen gezielten Flüssigkeitsfluss durch das Bauteil zu ermöglichen. Dadurch kann Wärme dort abgeführt werden, wo sie im Betrieb besonders kritisch entsteht, ohne auf rein externe Kühlflächen angewiesen zu sein.

Der Nutzen liegt in einer verbesserten thermischen Stabilität, höherer Leistungsdichte, kompakteren Bauweise und gesteigerter Betriebssicherheit moderner Hochleistungselektronik. Relevante Einsatzbereiche sind insbesondere leistungsstarke Prozessoren, KI-Beschleuniger, Grafikprozessoren, Rechenzentrums-Hardware und weitere kompakte Halbleiterkomponenten mit hoher Verlustleistung.

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Die Patentanmeldung betrifft einen Feldeffekttransistor auf Basis zweidimensionaler Materialien. Ziel ist es, zentrale Leistungsmerkmale moderner Transistoren zu verbessern, insbesondere die elektrische Steuerbarkeit, die Betriebssicherheit und die Eignung für neuartige elektronische Anwendungen. Der allgemeine Lösungsansatz besteht in einem speziell aufgebauten Gate-Stack, der leitfähige und halbleitende 2D-Materialien funktional kombiniert, um eine effizientere Feldsteuerung und eine stabilere Betriebscharakteristik zu ermöglichen.

Der Nutzen liegt in energieeffizienteren, kompakteren und potenziell flexiblen bzw. transparenten elektronischen Bauelementen. Dadurch kann die Technologie für zukünftige Nanoelektronik, flexible Elektronik, Sensorik, transparente Schaltungen sowie hochintegrierte elektronische Systeme von Interesse sein. Die Anmeldung adressiert damit einen technologischen Bereich, der für miniaturisierte, leistungsarme und neuartige Halbleiterbauelemente relevant ist, ohne auf klassische Material- und Strukturkonzepte beschränkt zu sein.

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Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für Quantenprozessoren, das eine besonders stabile Tieftemperaturumgebung mit zusätzlicher Abschirmung gegen störende äußere Einflüsse bereitstellen soll. Hintergrund ist der hohe Bedarf an zuverlässigen Betriebsbedingungen für empfindliche Quantenhardware, bei der thermische, elektromagnetische und mechanische Störungen die Leistungsfähigkeit und Stabilität beeinträchtigen können.

Der allgemeine Lösungsansatz kombiniert eine mehrstufige Verdünnungskühlung mit einer supraleitenden Abschirmumgebung und einer geregelten Betriebsführung. Dadurch soll der Quantenprozessor in einer geschützten, vibrationsarmen und thermisch stabilisierten Umgebung betrieben werden können. Der mögliche Nutzen liegt in einer verbesserten Betriebszuverlässigkeit, höheren Prozessstabilität und besseren Skalierbarkeit für anspruchsvolle Quantenrechner-Architekturen.

Relevante Einsatzbereiche liegen insbesondere in der Quantencomputertechnik, kryogener Elektronik, Forschungslaboren, Hochleistungsrechenzentren und industriellen Plattformen für supraleitende Quantenprozessoren.

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Die Patentanmeldung betrifft eine neuromorphe Rechenarchitektur für energieeffiziente KI- und Datenverarbeitungssysteme. Das technische Problem liegt in der Trennung von Speicher und Verarbeitung in klassischen Rechnerstrukturen, die zu Energieverlusten, Verzögerungen und begrenzter Skalierbarkeit führen kann. Der allgemeine Lösungsansatz besteht darin, Speicher-, Rechen- und Lernfunktionen näher zusammenzuführen und innerhalb einer kompakten Hardwarearchitektur nutzbar zu machen.

Dadurch können Daten dort verarbeitet werden, wo sie gespeichert sind, wodurch sich Rechenwege verkürzen und der Energiebedarf reduziert werden kann. Die Technologie ist insbesondere für künftige KI-Hardware, sensornahe Auswertung, Edge-Computing, autonome Systeme und hochintegrierte Rechenplattformen relevant.

Zusätzlich adressiert die Anmeldung Stabilität, Anpassungsfähigkeit und Skalierbarkeit solcher neuromorphen Systeme, ohne auf klassische Prozessor-Speicher-Trennungen angewiesen zu sein.

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Die Erfindung betrifft eine adaptive Versorgungsspannungsregelung für integrierte Schaltkreise. Ziel ist es, die Energieeffizienz, Stabilität und Zuverlässigkeit von Halbleiterchips unter wechselnden Betriebsbedingungen zu verbessern. Statt auf starre Tabellen oder einmalige Kalibrierungen zu setzen, nutzt der Ansatz eine chipnahe, lernfähige Regelung, die Betriebszustände auswertet und die Versorgungsspannung dynamisch anpasst.

Der allgemeine Lösungsansatz besteht in einem selbstoptimierenden Regelkreis, der Rückmeldungen aus dem laufenden Betrieb berücksichtigt und dadurch auf Veränderungen wie Lastwechsel, Alterungseffekte oder Umgebungsbedingungen reagieren kann. Dadurch kann der Energieverbrauch reduziert werden, ohne die Funktionssicherheit des Schaltkreises zu beeinträchtigen.

Der Nutzen liegt insbesondere in effizienteren, robusteren und leistungsfähigeren Chips für moderne Rechen-, KI-, Steuerungs- und Hochleistungsanwendungen, bei denen Energieverbrauch, thermische Belastung und Betriebssicherheit eine zentrale Rolle spielen.

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Die Erfindung betrifft eine Lösung zur Herstellung gleichmäßiger Barriereschichten in Kupfer-Durchkontaktierungen moderner Halbleiterbauelemente. Technische Herausforderung ist es, auch in sehr feinen und tiefen Strukturen eine zuverlässige, dichte und haftfeste Schutzschicht zu erzeugen, die eine unerwünschte Materialdiffusion verhindert. Der allgemeine Lösungsansatz kombiniert eine verbesserte Prozessgaszuführung mit einer präzise geführten thermischen Prozessumgebung, um eine gleichmäßigere Beschichtung über die gesamte Substratfläche zu ermöglichen.

Dadurch können Prozessstabilität, Reproduzierbarkeit und Schichtqualität verbessert sowie Material- und Energieeinsatz reduziert werden.

Die Technologie eignet sich insbesondere für anspruchsvolle Anwendungen in der Mikro- und Nanostrukturierung, bei Hochleistungs-Halbleitern, integrierten Schaltungen und modernen Verbindungsstrukturen.

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Die Erfindung betrifft einen integrierten KI-Beschleuniger für energie- und latenzoptimierte Inferenzaufgaben direkt im oder nahe am Speicher. Hintergrund ist der hohe Aufwand klassischer KI-Hardware durch Datenbewegungen zwischen Speicher und Recheneinheiten sowie durch Genauigkeitsverluste bei analogen Speicher-Rechen-Strukturen. Der allgemeine Lösungsansatz kombiniert ReRAM-basierte In-/Near-Memory-Verarbeitung mit einer adaptiven Kalibrierung und Präzisionssteuerung während des Betriebs. Dadurch können Rechenoperationen näher an den gespeicherten Modellparametern ausgeführt und betriebsbedingte Abweichungen besser ausgeglichen werden. Die Lösung zielt darauf ab, Energiebedarf, Rechenlatenz und Flächenaufwand zu reduzieren, während Genauigkeit, Verfügbarkeit und Betriebssicherheit verbessert werden.

Einsatzbereiche liegen insbesondere bei KI-Inferenz in integrierten Schaltungen, Edge-Geräten, lokal arbeitenden KI-Systemen, spezialisierten Beschleunigern, datenschutzsensitiven Anwendungen sowie energieeffizienter KI-Hardware für moderne Rechen- und Kommunikationssysteme.

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Die Erfindung betrifft ein Immersionskühlsystem für elektrische und elektronische Hochleistungsbaugruppen, bei dem unerwünschte Gasanteile im Kühlmedium automatisch reduziert werden. In solchen Kühlsystemen können freie Blasen und gelöste Gase die Wärmeübertragung verschlechtern, Messwerte verfälschen, Pumpen belasten und die Betriebssicherheit beeinträchtigen.

Der allgemeine Lösungsansatz besteht in einer kompakten, modular integrierbaren Entgasungseinheit, die verschiedene Formen von Gas im Kühlmedium erfasst und kontrolliert entfernt. Eine automatisierte Regelung passt den Betrieb an wechselnde Last- und Betriebszustände an und unterstützt dadurch stabile, kavitationsarme und energieeffiziente Kühlbedingungen.

Der Nutzen liegt in höherer thermischer Stabilität, verbesserter Anlagenzuverlässigkeit, reduziertem Wartungsrisiko und besserer Betriebssicherheit bei leistungsintensiven Anwendungen. Relevante Einsatzbereiche sind insbesondere Immersionskühlungen für Rechenzentrumshardware, Leistungselektronik, Umrichter und Batteriesysteme.

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Die Erfindung betrifft eine energieeffiziente Gleichspannungsverteilung auf Rack-Ebene für moderne Rechenzentren. Ziel ist es, Wandlungs- und Leitungsverluste, Verkabelungsaufwand sowie thermische Belastungen innerhalb eines Serverracks zu reduzieren. Der Lösungsansatz sieht eine rackinterne Gleichspannungs-Sammelschienenarchitektur mit modularen Abgriff- und Wandlereinheiten vor, die IT-Lasten bedarfsgerecht versorgen. Ergänzend erfasst ein Sensorsystem elektrische und thermische Betriebszustände, sodass eine zentrale Rack-Steuerung die Energieverteilung verlustorientiert anpassen und kritische Betriebszustände frühzeitig erkennen kann.

Der Nutzen liegt in höherer Energieeffizienz, verbesserter Betriebssicherheit, vereinfachter Wartung, modularer Erweiterbarkeit und besserer Integration in übergeordnete Rechenzentrums-Managementsysteme. Die Lösung eignet sich insbesondere für leistungsdichte, skalierbare und zukunftsorientierte Rechenzentrumsinfrastrukturen, bei denen Effizienz, Verfügbarkeit und Überwachbarkeit der Energieversorgung eine zentrale Rolle spielen.

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Die Patentanmeldung betrifft ein Serverrack für leistungsstarke IT-Systeme, bei dem die Abwärme elektronischer Baugruppen über ein integriertes zweiphasiges Verdampfungs-Kühlsystem abgeführt wird. Ziel ist es, hohe Wärmelasten in modernen Rechenzentren effizient, betriebssicher und servicefreundlich zu beherrschen.

Der allgemeine Lösungsansatz kombiniert einen geschlossenen Kühlkreislauf im Rack mit einer integrierten Überwachung von Füllzustand und Betriebsdruck. Dadurch kann das System den Kühlbetrieb an wechselnde Lastsituationen anpassen, kritische Zustände frühzeitig erkennen und den Betrieb bei Service- oder Störfällen kontrolliert fortführen. Vorgesehen ist außerdem eine Anbindung an ein übergeordnetes Rechenzentrums-Managementsystem, um Betriebsdaten, Warnmeldungen und Serviceanforderungen bereitzustellen.

Der Nutzen liegt in höherer Energieeffizienz, verbesserter thermischer Sicherheit, reduzierten Ausfallrisiken und einer erleichterten Wartung von High-Density-IT-Installationen. Relevante Einsatzbereiche sind insbesondere Serverracks für KI-Rechenzentren, Hochleistungsrechner, Cloud-Infrastrukturen und andere leistungsdichte IT-Umgebungen.

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Die Erfindung betrifft ein modulares Kühlsystem für Hochleistungsrechner und Rechenzentren, das auf einen geschlossenen, mehrstufigen Helium-Gaskreislauf ausgelegt ist. Ziel ist es, die steigende Verlustwärme moderner CPU-, GPU-, Speicher- und Interconnect-Komponenten effizienter abzuführen und höhere Leistungsdichten in Serverracks zu ermöglichen.

Der allgemeine Lösungsansatz sieht eine abgestufte Kühlung unterschiedlicher IT-Komponenten vor, wobei verschiedene Temperaturniveaus bedarfsgerecht bereitgestellt und in bestehende Rechenzentrumsinfrastrukturen eingebunden werden können. Das System ist modular für einzelne Racks oder Rack-Gruppen konzipiert und kann mit Betriebs- und Telemetriedaten des Rechenzentrums gekoppelt werden, um Kühlleistung, Energiebedarf und Betriebssicherheit besser aufeinander abzustimmen.

Der Nutzen liegt in einer verbesserten Energieeffizienz, höheren Rechenleistungsdichte, stabileren Betriebsbedingungen und einer besseren Skalierbarkeit für zukünftige Hochleistungsrechner. Relevante Einsatzbereiche sind insbesondere HPC-Rechenzentren, KI-Trainingscluster, GPU-basierte Serverinfrastrukturen und hybride Rechenarchitekturen mit besonders hohen thermischen Anforderungen.

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Die Patentanmeldung betrifft eine EUV-Lithographieanlage mit integrierter MEMS-Sensorik zur laufenden Überwachung wesentlicher Prozesszustände innerhalb der Anlage. Ziel ist es, kritische Prozessabweichungen früher zu erkennen, die Stabilität der Belichtung zu verbessern und ungeplante Stillstände durch zustandsorientierte Wartung zu reduzieren.

Der allgemeine Lösungsansatz besteht darin, kompakte Sensorelemente dauerhaft oder nachrüstbar in relevante Anlagenbereiche zu integrieren und daraus Prozessinformationen für Überwachung, Auswertung und Regelung abzuleiten. Dadurch können lokale Veränderungen im Anlagenbetrieb erfasst, Prozessschwankungen besser bewertet und Wartungsentscheidungen datenbasiert unterstützt werden.

Der Nutzen liegt insbesondere in einer höheren Prozesssicherheit, verbesserter Fertigungsqualität, reduzierter Anlagenvariabilität und einer besseren Verfügbarkeit kostenintensiver EUV-Systeme. Relevante Einsatzbereiche sind hochpräzise Halbleiterfertigung, EUV-Lithographie, Anlagenüberwachung, Prozessdiagnostik, Predictive Maintenance und die Nachrüstung bestehender Hochtechnologie-Fertigungsanlagen.

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Die Erfindung betrifft eine Architektur zur Fehlerkorrektur in supraleitenden Quantenprozessoren. Quantenprozessoren sind besonders empfindlich gegenüber Störungen, was die zuverlässige Ausführung komplexer Quantenberechnungen erschwert. Die Anmeldung beschreibt einen strukturierten Aufbau, bei dem physikalische Qubits in wiederholbaren Zellstrukturen organisiert und Fehlerinformationen lokal erfasst werden. Durch die räumlich geordnete Trennung verschiedener Korrekturfunktionen soll eine besser skalierbare, übersichtlichere und störungsärmere Fehlerkorrektur ermöglicht werden.

Der allgemeine Lösungsansatz zielt darauf ab, die Hardware-Topologie, Auslesestruktur und Fehlerauswertung so aufeinander abzustimmen, dass lokale Fehler schneller erkannt und Korrekturmaßnahmen effizienter eingeleitet werden können. Der mögliche Nutzen liegt in einer verbesserten Stabilität, geringeren Komplexität bei der Signalführung und einer besseren Grundlage für größere, fehlerkorrigierte Quantenprozessoren. Relevante Einsatzbereiche sind Quantencomputer, supraleitende Prozessorplattformen, kryogene Steuerungssysteme und Anwendungen der fehlerkorrigierten Quanteninformationsverarbeitung.

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Die Patentanmeldung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur gezielten lokalen Nachbehandlung von Gate-Dielektrika in modernen Halbleiterbauelementen. Das technische Problem liegt darin, empfindliche Transistorstrukturen zu optimieren, ohne den gesamten Wafer einer unnötig hohen thermischen Belastung auszusetzen. Der allgemeine Lösungsansatz kombiniert eine layoutbezogene Prozessführung mit einer laufenden messtechnischen Rückmeldung während der Behandlung. Dadurch können lokale Unterschiede innerhalb komplexer Chipstrukturen berücksichtigt und die Eigenschaften der Gate-Isolationsschichten reproduzierbarer eingestellt werden.

Der Nutzen liegt in einer verbesserten Gleichmäßigkeit, geringeren Leckströmen, höherer elektrischer Zuverlässigkeit und einer besseren Prozesskontrolle bei fortgeschrittenen Halbleitertechnologien. Die Erfindung ist insbesondere für Anwendungen relevant, bei denen hohe Bauelementdichte, empfindliche Materialsysteme und enge Fertigungstoleranzen zusammenkommen, etwa bei Logikchips, Leistungshalbleitern, Hochfrequenzbauelementen und hochintegrierten Transistorarchitekturen.

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Die Erfindung betrifft eine standardisierte Schnittstellen- und Systemarchitektur für Chiplet-basierte Halbleitersysteme. Sie adressiert das Problem, dass Chiplets unterschiedlicher Hersteller, Technologien und Entwicklungsumgebungen bislang nur eingeschränkt zuverlässig, sicher und planbar in einem gemeinsamen Package kombiniert werden können.

Der allgemeine Lösungsansatz besteht in einer einheitlichen Chiplet-Schnittstelle, die technische Eigenschaften über maschinenlesbare Beschreibungen verfügbar macht, Timing-Unterschiede abstrahiert und die Konsistenz zwischen Entwurfsdaten und real eingesetzten Chiplets überprüfbar macht. Ergänzend sind Sicherheits-, Authentifikations-, Telemetrie- und Zertifizierungsfunktionen vorgesehen, um nur passende und geprüfte Komponenten in den aktiven Betrieb einzubinden.

Der Nutzen liegt in einer vereinfachten herstellerübergreifenden Integration, höherer Systemsicherheit, besserer Testbarkeit und reduzierten Entwicklungsrisiken bei komplexen Multi-Chiplet-Systemen. Relevante Einsatzbereiche sind insbesondere leistungsfähige Halbleiter-Packages, KI-Beschleuniger, Server-Prozessoren, Automotive-SoCs, industrielle Steuerungen und vernetzte Elektroniksysteme.

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Die Patentanmeldung betrifft eine Hochpräzisions-Vakuumpumpe für besonders anspruchsvolle Hoch- und Ultrahochvakuum-Anwendungen. In sensiblen Anlagen können Partikel, Ausgasungen, Schwingungen und magnetische Einflüsse die Prozessstabilität beeinträchtigen. Der allgemeine Lösungsansatz besteht darin, das Lagersystem des schnell rotierenden Pumpenrotors so auszulegen, dass kritische aktive Komponenten außerhalb des vakuumbeaufschlagten Innenraums angeordnet sind und der Innenraum zugleich auf Reinheit, geringe Ausgasung und vibrationsarmen Betrieb optimiert wird.

Die Technologie zielt auf einen verschleißarmen, schmierstofffreien und besonders sauberen Pumpenbetrieb ab. Zusätzlich kann der Betrieb auf prozesskritische Phasen abgestimmt werden, um Schwingungseinflüsse in empfindlichen Anlagen zu reduzieren. Der mögliche Nutzen liegt in höherer Anlagenstabilität, geringerer Kontaminationsgefahr, verbessertem Servicekonzept und erhöhter Eignung für Präzisionsprozesse. Relevante Einsatzbereiche sind insbesondere EUV-Lithographie, Halbleiterfertigung, Elektronenoptik, Teilchenbeschleuniger, Synchrotronanlagen und weitere UHV-Systeme.

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Die Patentanmeldung betrifft ein Reinigungssystem für empfindliche EUV-Masken und vergleichbare optische Präzisionselemente in der Halbleiterfertigung. Das technische Problem liegt darin, Partikel- und Filmschichten zuverlässig zu entfernen, ohne die empfindliche optische Oberfläche, reflektive Schichten oder optionale Schutzstrukturen mechanisch, chemisch oder thermisch übermäßig zu belasten.

Der allgemeine Lösungsansatz basiert auf einem fein gesteuerten Aerosolnebel, der durch akustische Anregung erzeugt und adaptiv geführt wird. Dabei wird die Reinigungswirkung nicht starr vorgegeben, sondern über Messsignale überwacht und an die jeweilige Maske sowie die aktuelle Kontamination angepasst. So kann eine besonders wirksame, zugleich schonende Reinigungszone genutzt werden, während Belastungsgrenzen der optischen Oberfläche berücksichtigt bleiben.

Der Nutzen liegt in höherer Prozesssicherheit, reduzierter Schädigungsgefahr und verbesserter Reinigungsqualität bei hochsensiblen EUV-Komponenten. Relevante Einsatzbereiche sind EUV-Lithographiesysteme, Maskenreinigung, Präzisionsoptik, Halbleiterfertigung sowie begleitende Diagnose- und Wartungsprozesse.