Ein Projekt der LIDROTEC GmbH
Effiziente und ökologisch nachhaltige Trennung von Halbleiterchips
Das Projekt zielt darauf ab, den ökologischen Fußabdruck zu verringern, indem die Energie- und Ressourceneffizienz bei der Separation von elektronischen Bauelementen für High-Power-Anwendungen erhöht wird.
Die Innovation der Projektidee liegt in der Entwicklung einer Prozesslösung und eines Gesamtsystems, das die Trennung von Halbleiterchips mittels Ultrakurzpuls-Laser in Flüssigkeit ohne den Einsatz von Trennscheiben ermöglicht. Dieses Verfahren vermeidet die Redeposition abgetragenen Materials, erfüllt fertigungstaugliche Spezifikationen und erzeugt qualitativ hochwertige Kanten, wodurch Technologievorhalte und Wechselwirkungen mit den Chips reduziert werden.
Benchmarking und Evaluierung des Verfahrens
Das Team fokussiert sich auf das Benchmarking der Technologie im Vergleich zum Wettbewerb sowie die Identifikation von Spezifikationen und Prozessfenstern, welche die Ressourceneffizienz der Technologie hervorheben. Genauer gesagt umfasst das Projekt die Herstellung und Bereitstellung von Testwafern, die Evaluierung des LidroCUT®-Verfahrens, die Charakterisierung der vereinzelten Testmuster und das Benchmarking mit existierenden Technologien sowie die Erfassung des CO2-Footprints der Trennverfahren.
Die Testwafer werden in verschiedenen Dicken und produktrelevanten Schichtstapelzusammensetzungen präpariert und die Qualität der Vereinzelung sowie deren Auswirkungen auf die Bauelementeigenschaften bewertet.
Erhebliche Ressourceneinsparungen durch innovatives Trennverfahren
Durch die Anwendung des Ultrakurzpuls-Laserverfahrens in Flüssigkeit anstelle von traditionellen Trennscheiben wird der Verschleiß von Sägeblättern und der damit verbundene Ressourcenverbrauch minimiert. Zudem ermöglicht das Verfahren eine effizientere Nutzung der aktiven Fläche der Bauelemente und eine Wiederaufbereitung sowie Re-Nutzung von Prozessmedien. Insgesamt führt dies zu einer höheren Ressourceneffizienz und einer deutlich geringeren ökologischen Belastung.
Kommerzielle Verbreitung und Weiterentwicklung der entwickelten Systemlösung
Nach Projektende plant Lidrotec durch die positiven Projektergebnisse die Markteintrittsbarrieren in der Halbleiterindustrie zu senken und die ressourcensparende Technologie schnell einzuführen. Dies wird den CO2-Fußabdruck des wachsenden SiC-Marktes und anderer Halbleitermärkte wie Si, GaN, AlN und InP erheblich reduzieren.
Darüber hinaus besitzt die Technologie das Potenzial, in anderen Industrien wie der Medizintechnik, Automobilbranche und Luft- und Raumfahrt den CO2-Fußabdruck zu verringern.
Der kooperative Einsatz des wassergestützten Laser-Trennens im Fraunhofer IISB Reinraum wird weiterführende Evaluierungen und Qualifizierungen ermöglichen. Fraunhofer IISB wird die eruierten topologischen und elektrischen Eigenschaften für den Einsatz in zukünftigen Chiptechnologien bewerten.
Projektpartner:
Christian Keil, LIDROTEC GmbH
Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB
Projektzeitraum:
Start: 01.09.2024, Ende: 31.08.2025