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Auf 300-mm-Wafern lassen sich mehr als doppelt soviele Chips fertigen als auf 200-mm-Wafern. Allerdings steigt der Anteil der Materialkosten an den gesamten Produktionskosten. Ein guter Grund Test- oder Ausschusswafer nicht wegzuwerfen, sondern wieder zu verwerten.
Aus Alt mach Neu - was zu Großmutters Zeiten eine Alltagsregel war, gilt heute für moderne Hochtechnologie. Die Firma Isiltec GmbH, eine Ausgründung aus dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Bereich Bauelemente, in Erlangen, baut gemeinsam mit Forschern des Instituts eine Pilotlinie für Wafer-Reclaiming von 300-mm-Siliziumwafern auf. Ziel: gebrauchte Wafer wieder einsatztauglich zu machen.
Auf Siliziumwafern mit 300 Millimeter Durchmesser können mehr als doppelt so viele Chips gefertigt werden wie auf den bisherigen 200-mm-Wafern. Dadurch sinkt der Preis für die Chips und steigt die
Ausbeute. Gerade der wachsende Markt Telekommunikation hat permanent höheren Bedarf an Chips - goldene Zeiten für die Halbleiterindustrie. Ein Manko weisen die pizzagroßen Siliziumscheiben jedoch auf: Durch den größeren Durchmesser ist der Anteil der Materialkosten an den gesamten Produktionskosten von 8 % bei 200-mm-Wafern auf rund 30 % gestiegen. Ein guter Grund Test- oder Ausschusswafer nicht einfach wegzuwerfen, sondern wieder zu verwerten.
»Wafer Reclaim setzt sich aus einer Reihe von Prozessen zusammen, mit denen wir die Oberflächenschichten von teilweise oder vollständig bearbeiteten Wafern entfernen können«, erklärt Firmenmitgründer Dr. Hans-Martin Dudenhausen. »Nach der Bearbeitung können die Wafer wieder in unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt werden.« Um das Verfahren optimal abstimmen zu können, ist es wichtig, die Lebensgeschichte des Wafers zu kennen. Diese gibt Auskunft über die sich auf der Waferoberfläche befindlichen Materialschichten und Schichtdicken. Zunächst müssen diese Oberflächenschichten entfernt werden. Je nach Art der Schicht gibt es dafür unterschiedliche Verfahren - vom mechanischen Schleifen über das chemisch-mechanische Polieren bis hin zum Ätzen. Die darauf folgenden Arbeitsschritte, die verschiedene Reinigungs- und Polierprozesse umfassen, sind für alle Wafer identisch. Am Ende hat der Wafer wieder eine exakte, fast partikelfreie Oberfläche.
Zu Beginn sind die Wafer 800 Mikrometer dick. Das Reclaiming kann mehrfach wiederholt werden. Einzige Einschränkung: Der Wafer darf eine bestimmte Dicke nicht unterschreiten. »Je nach IC-Hersteller liegt diese Grenze zwischen 720 bis 750 Mikrometern«, erklärt Hans-Martin Dudenhausen weiter. Erst dann ist es vorbei mit dem neuen Leben für gebrauchte Wafer.
Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Lothar Pfitzner
Telefon: 0 91 31/7 61-1 00
Telefax: 0 91 31/7 61-1 12
E-Mail: pfitzner@iis-b.fhg.de
Fraunhofer-Institut für
Integrierte Schaltungen IIS
Bereich Bauelementetechnologie
Schottkystraße 10
91058 Erlangen
Pressekontakt:
Dr. Claus Schneider
Telefon: 0 91 31/7 61-1 61
Telefax: 0 91 31/7 61-3 90
E-Mail: info@iis-b.fhg.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Informationstechnik, Maschinenbau, Wirtschaft
überregional
Forschungsprojekte
Deutsch
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