Halbleiter & Mikroelektronik

Wie „mikro“ kann ein Chip werden? Im Laufe der Jahrzehnte sind die Mikrochips in Smartphones, Laptops, LED-Displays und anderer Elektronik immer winziger geworden. Die Hersteller der Technologiebranche haben die Grenzen, was die Kleinheit von Halbleitern betrifft, immer weiter gesteckt. Die Linienbreiten wurden von Mikro- auf Nanometer gebracht, wobei die Halbleiter trotzdem immer mehr Verarbeitungsleistung und Speicherkapazität bieten. Ein Nanometer ist ein milliardstel Meter – so klein, dass man 100.000 Nanometer nebeneinanderreihen müsste, damit sie dem Durchmesser eines menschlichen Haares entsprechen. 

Das ist der Ausgangspunkt des Mooreschen Gesetzes. Es besagt, dass sich die Anzahl der Komponenten in einem integrierten Schaltkreis alle zwei Jahre verdoppelt. Gordon E. Moore stellte diese gewagte These 1965 auf, und sie sollte sich für lange Zeit bewahrheiten.

Doch gilt das Mooresche Gesetz auch heute noch? Zwei Hürden könnten den Takt verlangsamen: die hohen Kosten für die Herstellung immer kleinerer, immer leistungsstärkerer Halbleiter und die erforderliche Reinheit bei ihrer Produktion und Verarbeitung. Diese mikroskopisch kleinen Halbleiter können bereits durch sehr keine Partikel verunreinigt werden. Sie verursachen Schäden, die wiederum die Leistung mindern und teure Wartungszeiten erfordern. 

Kurz gesagt: Kleinere Linienbreiten von Halbleitern bedeuten höhere Produktionskosten und größere Schwierigkeiten mit der Reinheit.

Gore ist ein langjähriger Partner von Technologieunternehmen, die sich mit diesen Herausforderungen beschäftigen. Wir liefern Filter mit hoher Durchflussrate, Mikrofiltrationsmedien, Kabel und verschiedene Abschirmlösungen, die für reibungslose und sichere Prozesse sorgen. Unsere PTFE-basierten Materialien sind chemisch inert und beständig und garantieren die unverzichtbare Reinheit, die Halbleiterhersteller benötigen.

Die Industrie ist auf Fluorpolymere wie PTFE angewiesen, weil diese sauber und chemisch kompatibel sind. Da die Halbleiter weiter schrumpfen, müssen Hersteller innovativ mit PTFE-Membranen umgehen, um ihre Mikrochips intelligenter, schneller und kleiner zu machen – und Gore hat genau hierfür Lösungen gefunden.

Das nächste „große Ding“ für Halbleiter ist die extrem ultraviolette Lithografie (EUVL), ein Verfahren, mit dem mehr elektrische Schaltkreise in Halbleiterplättchen gebracht werden. In einem Lithografiesystem übermittelt Licht Bilder auf Silikon, ähnlich einer Kamera, die das Licht nutzt, um Bilder auf einen Film zu übermitteln. Die EUV-Lithografie wird als Zukunft des Computerchips erachtet: Sie produziert eine kürzere Wellenlänge, sodass mehr Stromkreise auf einen Chip passen.

Obwohl die Halbleiterindustrie immer noch einige Probleme, die diese neue Methode mit sich bringt, ausbügeln muss, setzt Gore hier auf die langfristige Sicht. 2009 beauftragte ein Hersteller optischer Systeme Gore als langfristigen Partner zur Lieferung der richtigen Kabelbaugruppen für die Umgebung mit ultra-hohem Vakuum, niedrigem Druck und absoluter Reinheit, in der EUV-Lithografiesysteme arbeiten müssen.
 
Da wir schon früh in die Entwicklung von Kabelsteckern für den neuen EUV-Prozess investiert haben, können wir Hersteller bei der Einführung der neuen Methode unterstützen. GORE® Kabel reduzieren die Partikelbildung und verbessern die Systemleistung. Oberflächenstabile und chemisch inerte Versionen sind speziell für den Einsatz in Reinräumen gedacht. Unsere neue Reihe von Kabelbaugruppen für die EUV-Lithografie ist durch eine niedrige Ausgasungsrate gekennzeichnet, die verhindert, dass sie Gase freisetzen, die sich verdichten und einen Computerchip in einer ultra-hohen Unterdruckumgebung verunreinigen könnten. Diese Eigenschaft unserer Kabel macht Gore zu einem der wenigen Unternehmen im Markt, die ihre Produkte für die EUV-Lithografie reinigen und testen können. 

Selbst für Hersteller, die noch nicht für die EUV-Lithografie bereit sind, bietet Gore leistungsstarke Kabel mit Reinraumtechnologie, darunter auch hochflexible Kabel mit hohen Datenraten und Mikrowellen-/HF-Kabel für die Verarbeitungstechnik, Tests und die messtechnische Überprüfung sowie Integration.

Da Halbleiter mikroskopisch klein sind, kann schon die geringste Verschmutzung ihre Leistung beeinträchtigen. 

Die Materialien von Gore garantieren eine saubere und reine Halbleiterverarbeitung. Sie sind aus PTFE und damit chemisch inert, halten extremen Temperaturen stand und sind strapazierfähig im Einsatz. Unsere Materialien sind normalerweise kleiner und leichter als die unserer Konkurrenz. Sie steigern die Prozessleistung und reduzieren Stillstandszeiten – und damit möglicherweise auch Kosten.

Zu unseren Kabeln und Kabelbaugruppen liefern wir auch:

• Mikrofiltrationsmedien in Membran- wie auch Laminatform, die in eine Reihe von Filtergehäusesystemen integriert werden können. Diese Medien ermöglichen das, was sich in Tests als leistungsstärkste Filter in der heutigen Mikroelektronikindustrie erwiesen hat,
• Dichtungslösungen wie beispielsweise Dichtungsplatten, Rohrleitungsdichtungen, Dichtungsband und die GORE® Schnurdichtung. Jede ist aus 100 % ePTFE für ein Optimum an Kriech- und Kaltflussbeständigkeit, sodass sie an Ort und Stelle bleiben, um die Prozesse zu kontrollieren.

Seit über 35 Jahren ist Gore ein wichtiger Partner für die Weltmarktführer der technologischen Innovation und liefert ihnen die reinen Markenprodukte für Prozesse, die diese brauchen. Während sich die Industrie an sich ändernde technologische Trends anpasst – mit immer kleineren Smartphones und mobilen Geräten, die die allerkleinsten Halbleiter benötigen –, werden auch wir für Innovationen sorgen und Technologieunternehmen, die ihre Erzeugnisse verkleinern und ihre Erträge vergrößern wollen, unverzichtbare Produkte und erstklassigen Support bieten.