Herstellung von Mikrochips: Wie Nordson den Motor unserer Weltwirtschaft innoviert

Herstellung von Mikrochips: Wie Nordson den Motor unserer Weltwirtschaft innoviert

Megan Larsen
Jan 27, 2023
Zum Blog-Inhalt springen
NES-Blue-Green-Chip-2016.jpg

Halbleiter sind die Grundlage unserer modernen Welt. Diese winzigen Mikrochips werden speziell dafür gebaut, Informationen zu verarbeiten (Logikchips) oder große Mengen an Informationen zu speichern (Speicherchips), was sie zu einem wesentlichen Bestandteil unserer alltäglichen elektronischen Geräte macht. Während wir als Gesellschaft immer vernetzter werden, ermöglichen Mikrochips alles, von den leistungsstärksten Supercomputern über Autos bis hin zu den allgegenwärtigen Kaffeemaschinen – wesentliche Technologien in unserem Privat- und Berufsleben, und Nordson, ein weltweit führender Anbieter von Präzisionsauftrag, Flüssigkeitsmanagement und verwandte Technologien, ist das Herz dieser Produktion und des beschleunigten Wachstums.

Branchenübersicht:

Es überrascht nicht, dass die Halbleiterindustrie in den letzten zwei Jahrzehnten ein rasantes Wachstum erlebt hat. Die erste Produktionssteigerung erfolgte in den 1980er Jahren, als PCs erschwinglicher wurden. Heute treibt unsere Abhängigkeit von Mobilgeräten, Elektrofahrzeugen und Cloud-Computing das Wachstum der Branche weiter voran. Der globale Beratungsexperte Deloitte prognostiziert, dass die Halbleiterfertigung bis 2022 um weitere 10 Prozent auf mehr als 600 Milliarden US-Dollar wachsen wird. Bis 2030 ist die globale Halbleiterindustrie aufgrund der Zunahme intelligenter Geräte bereit, eine Billionen-Dollar-Industrie* (laut McKinsey) zu werden. Künstliche Intelligenz (KI), Quantencomputer und fortschrittliche Mobilgeräte-Netzwerke (5G). 

NES-Worker-Inspecting-Wafer-2022.jpeg

Rolle von Nordson bei der Herstellung von Mikrochips:

Seit über 15 Jahren trägt Nordson über einen Prozess, der sich auf die mehrschichtigen Verbindungen innerhalb der Wafer konzentriert, aus denen Mikrochips hergestellt werden, zur qualitativ hochwertigen Herstellung von Halbleitern bei. Diese Prozesse bestehen aus Frontend- und Backend-Prozessen. Bei Front-End-Prozessen wird ein leerer Wafer Hunderten von Verarbeitungsschritten unterzogen, um Mikrochips, sogenannte Die, auf dem Wafer herzustellen. Nordson spielt eine Rolle in der Frontend-Veredelung. Eine Zwischenverbindung stellt die komplizierte Verdrahtung dar, die die Milliarden einzelner Komponenten (Transistoren, Kondensatoren usw.) verbindet, die sich auf einem Chip befinden können. Da immer kleinere Komponenten dichter zusammengepackt werden, werden mehr Verbindungsebenen benötigt, und diese Verbindung wird immer schwieriger.  
 
Fortschrittliche Halbleiterherstellungstechnologien haben dielektrische Filme integriert, die bei Verwendung mit hochintensiver UV-Photonenenergie die Integrität und Festigkeit des Films für eine längere Haltbarkeit gewährleisten. Für diesen Prozess stellt Nordson Geräte bereit, die ultraviolette (UV) Energie erzeugen, die Verarbeitungsgeschwindigkeit verbessern und gleichzeitig die Stromversorgung Anforderungen an die Halbleiter reduzieren, wodurch die Batterielebensdauer verlängert wird. Das führende Produkt in diesem Bereich ist das CoolWave2-UV-System, das Photonenenergie (im UVC-Bereich) liefert, die in den Schichten Baugewerbe während der Halbleiterherstellung verwendet wird. Die Einheiten geben weniger wärmeerzeugende Infrarotenergie ab und bieten ein geometrisch genaueres Fokusfeld. Da die Nachfrage nach der Ausrüstung, die in diesem Fertigungsverfahren verwendet wird, steigt, wird Nordson weiterhin intensiv in dieser wachsenden Branche tätig sein. 
 
„Es bedurfte der jahrelangen Zusammenarbeit des gesamten UV-Teams von Nordson, um die sehr strengen Prozessanforderungen für die Qualitätsherstellung von Halbleiterwafern zu entwickeln und für Kontinuität zu sorgen“, sagte David Titone, Vice President, Nordson Industrial Coating Systems.
Aber ein fertiger Wafer allein kann bis zum Verpacken nicht viel ausrichten. Die Verpackung erfolgt im Backend-Prozess. Hier wird der Wafer dann in einzelne Chips geschnitten und in ein Gehäuse eingebaut, das seiner Endverwendung zugeführt wird – zur Stromversorgung von Mobiltelefonen, Computern und anderen Geräten. 
 
„Verpackungen stellen sicher, dass Mikrochips vor Umwelteinflüssen geschützt sind – Hitze, Feuchtigkeit und physische Einwirkungen sind die drei größten Umweltfaktoren, die Mikrochips beschädigen können, und bieten elektrische Verbindungen für die Integration in Geräte“, sagte Brian Chung, Market Development Manager, Nordson Elektronik Solutions. 

Die fortschrittlichen Verpackungslösungen von Nordson tragen dazu bei, optimale Stromversorgung Leistung, Fläche und Kosten (PPAC) zu gewährleisten. Zu unseren führenden Produkten für Halbleiteranwendungen gehören:

  • ASYMTEK flüssige Dosieren-Produkte für fortschrittliche Halbleiterverpackungen, die Haftung, strukturelle Integrität und Wärmeleitfähigkeit für fortschrittliche Substrat und Waferverpackungen bieten. 
  • MÄRZ Plasmaausrüstung, die Verunreinigungen entfernt und Oberflächen für eine verbesserte Verklebung, erhöhte Benetzbarkeit und Gleitfähigkeit aktiviert. Dazu gehört die Hochdurchsatz-Plasmaverarbeitung für Wafer-Level-Packaging, wodurch die Ausbeute, Zuverlässigkeit und Leistung der integrierten Schaltung verbessert wird. 

„Bis vor kurzem galt die Halbleiterverpackung als Aktivität mit geringem Wert. Heute erleben wir eine aufregende Zeit, und die fortschrittliche Verpackungstechnik verleiht dem Endprodukt einen erheblichen Mehrwert, da die Integration der richtigen Lösungen und Technologien in die Verpackung dazu beiträgt, die Leistung zu steigern, den Stromversorgung-Verbrauch und die Fläche zu reduzieren – alles wichtige Kennzahlen dafür unsere mobile Gesellschaft", sagte Brian Chung. 

Die Inspektionslösungen Test &von Nordson bieten hochmoderne Röntgen-, akustische und optische Inspektionssysteme für schnelle und genaue Inspektionen von Wafern, Dies und verpackten Chips. Zu unseren führenden Lösungen gehören:

  • Sonoscan ist der führende Entwickler und Hersteller von akustischen Mikroskopen, hochentwickelten akustischen Mikrobildgebungssystemen zur Analyse von Defekten in Halbleitern. 
  • DAGE ist der marktführende Anbieter von preisgekrönten Bondtester- und Röntgeninspektionssystemen für die destruktive und zerstörungsfreie Überprüfung Inspektion und Qualitätskontrolle elektronischer Komponenten.
  • YESTECH ist ein weltweit führender Anbieter automatisierter optischer Inspektionssysteme, die leistungsstarke, kostengünstige Lösungen zur Ertragssteigerung bieten.

„Es ist eine aufregende Zeit, in die Halbleiterindustrie zu investieren. Wenn Sie an Brancheninnovationen denken, gibt es immer eine Herausforderung, die Transistorgröße zu verringern und die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Die Physik spielt hier eine bedeutende Rolle, was Nordson mit heterogener Verpackung und 2D- und 3D-Paketstapelung eine enorme Chance bietet“, sagte Brad Perkins, Product Line Director.

Halbleiter2

Darüber hinaus wird die Übernahme von CyberOptics durch Nordson unsere Kapazitäten Test und Inspektion weiter ausbauen, um neue differenzierte Lösungen anzubieten unsere Halbleiter- und Elektronik-Kunden. 

"Mit dieser Übernahme haben wir die Möglichkeit, organisch in die Front-End-Halbleiterherstellungsprozesse einzusteigen, indem wir die Technologie von CyberOptics verwenden, um Wafer mit optischen, Röntgen- und Ultraschalltechnologien zu inspizieren und unsere bestehende YESTECH-Produktlinie für die optische Technologieinspektion zu ergänzen", sagte Brad sagte. „Diese Übernahme ist sehr aufregend – das explosionsartige Wachstum in der Branche wird den Erfolg von Nordson, unseren Aktionären und Mitarbeitern weiter vorantreiben.“ 

Das diversifizierte Portfolio von Nordson und die erweiterten Investitionen in Halbleiterfertigungsprozesse stärken unser Geschäft in einer Branche, die unsere Weltwirtschaft antreiben wird und weiterhin antreiben wird.

„Wir verkaufen unseren Kunden Zuverlässigkeit aus allen Blickwinkeln“, sagte Jeanine Norlin, Senior Marketing Manager, Nordson Elektronik Solutions. „Die Marke Nordson hat einen guten Ruf für die Bereitstellung zuverlässiger Lösungen. Und speziell für Kunden aus der Halbleiterindustrie spielen unsere Lösungen Elektronik und Test sowie Inspektionsprodukte eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Zuverlässigkeit ihrer Herstellungsprozesse und der Minimierung von Ausbeuteverlusten. So sehr, dass wir zum bevorzugten Partner für ihre wichtigsten Endgeräte geworden sind.“