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Chip-Produktion Laser-Dicing macht die Chip-Fertigung dreimal effizienter

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 2 min Lesedauer

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Ein neues Laser-Dicing-Verfahren beschleunigt die Chip-Fertigung um das Dreifache und ist damit deutlich schneller als konventionelle Sägeverfahren. Dadurch könnten sich die Lieferzeiten verkürzen und die Bauteile könnten günstiger werden.

Das neue lasergestützte Verfahren macht das Schneiden von Wafern deutlich produktiver.(Bild: Trumpf)
Das neue lasergestützte Verfahren macht das Schneiden von Wafern deutlich produktiver.
(Bild: Trumpf)

Während Elektronikentwickler weltweit noch unter den Folgen der Halbleiter-Engpässe leiden, arbeiten deutsche und koreanische Ingenieure bereits an einer Lösung: Ein spezielles Laser-Verfahren soll die Chip-Produktion um den Faktor drei beschleunigen.

Ausgerechnet beim letzten Produktionsschritt, dem Vereinzeln der fertigen Chips, arbeitet die Halbleiterindustrie noch sehr konservativ: Mit mechanischen Sägeblättern werden Wafer im Wert von mehreren Milliarden Dollar zerschnitten. Die Folge sind lange Taktzeiten, hoher Verschleiß und eine niedrige Ausbeute. „Stellen Sie sich vor, Sie würden Präzisions-Uhrenteile mit einer Stichsäge bearbeiten”, erklärt ein Fertigungsexperte und beschreibt damit den aktuellen Prozess.

Licht statt Sägeblatt: Die deutsche Antwort

Das Bochumer Unternehmen Lidrotec hat zusammen mit Laser-Spezialist Trumpf einen Weg gefunden, Chips mit Laserlicht zu schneiden. Das ist präziser, schneller und kostengünstiger. Das neue Verfahren kombiniert ablatives Laserdicing unter einem Flüssigkeitsstrom mit hochpräziser Strahlformungstechnologie und erreicht dabei dreimal höhere Geschwindigkeiten als mechanische Sägen bei gleichzeitiger Plasma-Dicing-Qualität.

„Das neue Laser-Dicing-Verfahren übertrifft die Möglichkeiten etablierter Verfahren bei Weitem. Es ermöglicht der Chipindustrie, die nächste Generation von Halbleitern schneller, wirtschaftlicher und in hoher Qualität zu fertigen“, sagt Christian Weddeling, der bei Trumpf für das Wafer-Dicing verantwortlich ist.

Da keine Verschleißteile wie Sägeblätter benötigt werden, sinken sowohl Wartungsaufwand als auch Betriebskosten erheblich. Die Flüssigkeit transportiert Schmelze und Materialreste unmittelbar ab, was die Nachbearbeitung verringert und die Ausbeute an fehlerfreien Chips steigert.

Was Elektroniker davon haben

Für Elektroniker bedeutet das kürzere Lieferzeiten durch weniger Bottlenecks in der Chip-Produktion, günstigere Preise durch niedrigere Herstellkosten und bessere Verfügbarkeit durch höhere Ausbeute. Besonders interessant ist die Flexibilität des Verfahrens: Es lässt sich an verschiedene Materialien wie Silizium, Siliziumkarbid oder hybride Waferstrukturen anpassen und eignet sich damit für eine breite Palette von Halbleitertypen – von Standard-ICs bis hin zu Leistungshalbleitern für die Elektromobilität.

Marktstart noch ungewiss

Die Technologie wird erstmals auf der Semicon Korea in Seoul vorgestellt. Wann sie in die Massenfertigung geht, bleibt allerdings offen. Doch angesichts der anhaltenden Chip-Knappheit dürften Halbleiterhersteller großes Interesse an der deutschen Innovation zeigen. Die spannende Frage bleibt: Wird diese Technologie helfen, die nächste Chip-Krise zu verhindern? (heh)

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