Prozesswissenschaftler/in (m/w/d) - Ionenfallentechnologie - IT, Entwicklung, Forschung

Am DLR Institut für Quantentechnologien in Ulm entwickeln wir Präzisionsinstrumente für Raumfahrtanwendungen auf Basis von Quantentechnologien und bringen diese gemeinsam mit der Industrie zur Prototypreife. Zusätzlich treiben wir den Transfer in Luftfahrt, Digitalisierung, Energie, Sicherheit und Verkehr voran. Wir sind interdisziplinär ausgerichtet: Theoretische Grundlagenforschung und experimentelle Tests treffen auf ingenieurtechnische Implementierung.

Das erwartet dich

Die Abteilung Integration von Mikro- und Nanosystemen (QT-IMN) entwickelt Technologien zur Implementierung und Miniaturisierung von Quantensystemen. Dabei werden insbesondere die herausfordernden Anforderungen in der Luft- und Raumfahrt beachtet. Darüber hinaus unterstützt QT-IMN massgeblich die Quantencomputing-Initiative des DLR, die Kompetenzen im Quantencomputing bündelt und zusammen mit Partnern aus der Wirtschaft eine industrielle Basis aufbaut.

Im Innovationszentrum Hamburg werden in einem vom DLR zur Verfügung gestellten Reinraumlabor Quantencomputer mit der Ionenfallen-Technologie in Zusammenarbeit von Industrie und DLR entwickelt. Die Abteilung QT-IMN betreibt im Auftrag der Quantencomputer-Initiative des DLRs die Prozesse im Reinraumlabor. Neben der Bereitstellung der Anlagen werden umfassende Prozessketten entwickelt und für die weitere Entwicklung bei Firmen oder interne Forschungsprojekte zur Verfügung gestellt. Neben Maßnahmen zur Qualitätssicherung und Prozessstabilität zählt hierzu auch die Betreuung der Nutzer.

Wir suchen Dich als engagierte Persönlichkeit für den Aufbau und Betrieb einer Mikrofabrikations-Prozesskette zur Herstellung planarer Oberflächenfallen für Ionenfallen – einer Schlüsselkomponente moderner Quantencomputer und Quantensensoren. Hierfür müssen komplexe Fertigungsverfahren entwickelt werden und mehr als 40 einzelne hoch spezialisierte Verfahren auf einander abgestimmt und qualifiziert werden. Dies bedarf einer umfassenden Analyse der komplexen Anforderungen und eine sorgfältige Planung um die gewünschten Prozesseigenschaften für die Herstellung der Ionenfallen erreichen zu können. Die Stelle verbindet hochpräzise Reinraumtechnologie mit den Anforderungen kryogener Quantensysteme: Du übersetzt extern gelieferte Fallendesigns in eine vollständig qualifizierte, dokumentierte und reproduzierbare Fertigungsprozesskette und entwickelst dabei sowohl Spezialprozesse als auch die Sockel- und Interconnect-Lösungen für den schnellen Test in der kryogenen Vakuumkammer. Professionelles Engineering und strukturiertes Qualitätsmanagement sind dabei ebenso gefragt wie Innovationsfreude und experimentelles Geschick.

Deine Aufgaben

• Du entwickelst und qualifizierst eigenständig eine vollständige Reinraum-Prozesskette zur Herstellung planarer Ionenfallen – von der Substratpräparation über Lithographie, Metallisierung und Ätzprozesse bis zur Fertigfreigabe.
• Du übersetzt extern gelieferte Fallendesigns in fertigungsgerechte Prozessrouten, identifizierst kritische Prozessschritte und entwickelst gezielt Spezialprozesse für den kryogenen Vakuumeinsatz.
• Du entwirfst und qualifizierst Teststrukturen zur prozessbegleitenden Qualitätskontrolle und etablierst ein strukturiertes Qualitätsmanagementsystem mit verbindlichen Freigabeprozeduren, FMEA und lückenloser Rückverfolgbarkeit.
• Du entwickelst eine kryogen- und vakuumkompatible Sockel- und Interconnect-Lösung zur schnellen elektrischen Kontaktierung der Fallen für den Funktionstest in der kryogenen Vakuumkammer.
• Du baust einen reproduzierbaren Testprozess für die Funktionsüberprüfung fertiggestellter Fallen auf und wertest elektrische und mechanische Charakterisierungsdaten systematisch zur Prozessoptimierung aus.
• Du arbeitest eng mit dem externen Designpartner zusammen, kommunizierst Fertigungsrestriktionen und treibst Designiterationen auf Basis experimenteller Erkenntnisse voran.
• Du dokumentierst die gesamte Prozesskette nach professionellen Engineering-Standards und schaffst damit eine langfristig nutzbare, auditierbare Fertigungsinfrastruktur für die Forschungsgruppe.

Das bringst du mit

• abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Bachelor/Master / Diplom Uni) der Naturwissenschaften (z.B. Physik, Chemie) oder der Ingenieurswissenschaften (z.B. aus den Bereichen Mikrosystemtechnik, Elektrotechnik, Materialwissenschaften) oder andere für die Tätigkeit relevanten Studiengänge
• nachgewiesene praktische Erfahrung in mindestens fünf der folgenden Reinraum-Prozessgebiete: Lithographie, Nasschemische Prozessierung, Trockenätzen (RIE/ICP), Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), Chemische Gasphasenabscheidung (CVD), Galvanik, Chemisch-mechanisches Polieren (CMP), Metrologie, Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT/Wirebonding)
• Erfahrung in der Entwicklung und Qualifizierung vollständiger Prozessintegrationen: eigenständige Durchführung von der Konzeption über die Prozessabstimmung bis zur dokumentierten Freigabe einer Fertigungsroute
• Erfahrung im Qualitätsmanagement und professionellen Prozess-Engineering: strukturierte Dokumentation, FMEA, Änderungsmanagement und Freigabeprozeduren; hohes Bewusstsein für Kontaminationsrisiken und Anlagenschutz in gemeinsam genutzten Reinraumumgebungen
• Erfahrung in der Entwicklung in mindestens einem der folgenden Felder: Aufbau- und Verbindungslösungen (AVT) für den Einsatz unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen, idealerweise kryogene oder Vakuumanwendungen, Enwticklung von Quantentechnologien oder Ionenfallen-Systemen
• Fähigkeit zur eigenverantwortlichen Bearbeitung komplexer, interdisziplinärer Entwicklungsprojekte sowie Bereitschaft zur engen Zusammenarbeit mit externen Designpartnern und zur Betreuung von Studierenden

Die Vergütung erfolgt je nach Qualifikation und Aufgabenübertragung bis Entgeltgruppe E13 TVöD.

Wir freuen uns darauf, dich kennenzulernen!

Fragen zu dieser Position (Kennziffer 5446) beantwortet dir gerne:

Dr. Jakob Buchheim

Tel.: +49 731 400198 909