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Siltectra Dresden plant Spaltfabriken

DNN-Wirtschaftspreis Siltectra Dresden plant Spaltfabriken

Der DNN-Wirtschaftspreis „So geht’s aufwärts“ naht. Bis zur Verleihung im September stellen wir die zehn Nominierten vor. Heute: Siltectra Dresden will bis zum Sommer 2018 vier Fabriken bauen, die mit einer innovativen Laser-Polymer-Methode Chipscheiben fast abfallfrei spalten können.

Siltectra-Cheftechniker Dr. Jan Richter positioniert eine Waferprobe. Die eigenentwickelte Laseranlage gehört zum Kern der besonderen Dresdner Technologie, mit der sich Chip-Scheiben sauber spalten lassen.

Quelle: Dietrich Flechtner

Dresden. Siltectra Dresden will bis zum Sommer 2018 vier Fabriken bauen, die mit einer innovativen Laser-Polymer-Methode Chipscheiben fast abfallfrei spalten können. Das Halbleiter-Unternehmen rechnet mit Kosten von rund 20 Millionen Euro, die es bei Risikokapitalgebern einsammeln will. Durch diese hochautomatischen Fabriken sollen zunächst etwa 80 bis 100 neue Jobs entstehen. Die Standorte stehen noch nicht fest.

Wolfram Drescher

Wolfram Drescher

Quelle: Dietrich Flechtner

„Wir haben hier eine disruptive Technologie, die die ganze Branche umkrempeln kann“, schätzt Siltectra Chef Dr. Wolfram Drescher ein. „Wir sprechen hier von einem ähnlich revolutionären Übergang wie damals, als Autos die Pferdefuhrwerke verdrängt haben“, betonte der promovierte Elektrotechniker und Geschäftsführer, der einen Milliardenmarkt für die neuartige Technologie aus Dresden sieht.

Bei anderen würde man solche Ansagen wohl für die typisch großmäuligen Ansagen von Startups halten. Drescher indes hat bereits mehrere Firmen geleitet und zwar recht erfolgreich, darunter die Funkchip-Designschmieden Systemonic und Blue Wonder Communications.

Hintergrund: Um Scheiben („Wafer“) für die Chipproduktion zu gewinnen, ist es heute üblich, Halbleiter-Kristalle zu zersägen. Etwa ein Fünftel bis die Hälfte des teuer gezüchteten Materials werden dabei als Späne verplempert. Im Siltectra-Verfahren dagegen gehen nur ein bis fünf Prozent des Materials verloren. Anders ausgedrückt: Während weltweit derzeit noch umgerechnet Hunderte Millionen Wafer als Sägespäne enden, könnte durch die neue Technologie aus Sachsen dieser „Abfall“ im Gegenwert von mehreren Milliarden Euro eingespart werden.

Die Dresdner haben ein raffiniertes Alternativverfahren weiterentwickelt, um aus Kristallen Wafer-Scheiben zu gewinnen: Mit einem „Multiphotonen-Laser“ erzeugen sie unter der Oberfläche eine Soll-Bruchstelle im Kristall. Die besteht für jede Ebene aus Millionen von Mini-Löchern, die nur wenige Mikrometer (Tausendstel Millimeter) groß sind. Dann überziehen sie die Oberseite des Kristalls mit einer blauen Polymer-Schicht. Die Ingenieure kühlen diese Polymer-Qualle mit flüssigem Stickstoff auf sehr tiefe Temperaturen. Durch den thermischen Stress bricht der Kristall an der Soll-Bruchstelle – und ein glatter Wafer entsteht.

Das Verfahren hat neben der Spanfreiheit weitere Vorteile. So können vieldünnere Scheiben als mit der Säge erzeugt werden. Aber: Anfangs brauchte Siltectra zweieinhalb Tage für jeden Wafer – viel zu lange für den schnellen Takt der Halbleiterindustrie. Zum Vergleich: Die verschwenderische Wafersäge sägt in etwa sechs Minuten eine Silizium-Scheibe mit 300 Millimetern Durchmesser aus einem Silizium-Kristall („Ingot“). „Wir müssen mit unserer Methode unter zehn Minuten pro Wafer kommen“, weiß Drescher.

Als Knackpunkt erwiesen sich die Laser. „Wir dachten anfangs, wir finden rasch einen Hersteller, der uns eine schnelle Multiphotonen-Laser Anlage konstruiert“, erzählt der Siltectra-Chef. „Das hat aber nicht geklappt.“ Bald war auch klar: Wenn sich die Spalttechnologie weltweit in der Elektronikindustrie etablieren soll, müssen die Dresdner Komplettanlagen anbieten, nicht nur eine Technologielizenz. „Deshalb haben wir unser Geschäftsmodell überprüft und geändert“, teilte Drescher mit. So begann Siltectra, eine eigene Anlage mit einem 10-Watt-Pulslaser zu entwickeln, die die Spaltzeit pro Wafer auf eine halbe Stunde gesenkt hat. „Mit der nächsten Generation, die mit 200 Watt arbeitet, werden wir unter zehn Minuten kommen“, ist Drescher nun zuversichtlich.

Und letztlich haben sich Geschäftsleitung und Anteilseigner auch entschlossen, dass Siltectra künftig Komplettfabriken (Fabs) einrichten und betreiben wird. Die sollen relativ klein sein (nur etwa 200 Quadratmeter), aber die komplette Anlagentechnik fürs Spalten enthalten. Siltectra will, dass die ersten vier Fabs ab Mitte 2018 als Auftragsfertiger („Foundries“) für die gesamte Industrie agieren. Spezialisieren sollen sich diese Mini-Fabs zunächst darauf, besonders hochwertige Halbleiterkristalle in Scheiben zu spalten: Kristalle aus Silizium-Kohlenstoff-Verbindungen (Siliziumkarbid-Boules) zum Beispiel, die für Hochspannungs- und Starkstrom-Chips in Solar-Kraftwerken oder Trafos gebraucht werden. Bei diesem Halbleitermaterial kostet selbst ein kleiner Standard-Wafer gleich mal 500 Euro und nicht nur 35 wie bei den Silizium-Scheiben. Da lohnt sich eine innovative, noch teure, aber materialsparende Spalttechnologie, wie sie Siltectra am Markt etablieren will.

Und auch superharte kratzfeste Saphirgläser für Handy-Bildschirme lassen sich mit der Dresdner Technik in dünne Scheiben zerlegen – Sägen brauchen dafür eine halbe Ewigkeit und bekommen das Saphierglas auch nicht dünn genug geschnitten.

Kommt das Foundry-Konzept amWeltmarkt an, wollen die Dresdner wei-tere Auftragsfabriken bauen, womöglich auch in Sachsen. Das Geld dafür möch-ten sich die Ingenieure – wenn alles gut läuft – über eine Börsengang besorgen, „vielleicht schon 2021 oder 22“, hofft Drescher.

Von Heiko Weckbrodt

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