Maximierung der Halbleiterausbeute mit fortschrittlicher Feuchtigkeitsüberwachung

Wachstumsmärkte verlangen nach präziser Spurenfeuchteanalyse von Spezialgasen

Unsere Welt ist auf Halbleiterchips aufgebaut. Fast jedes Stück Technologie, das wir benutzen, von Smartphones und Haushaltsgeräten bis hin zu industriellen Steuerungen, Autos und Satelliten, hat mindestens einen Halbleiter als Herzstück.

Die langfristigen Aussichten für Halbleiter und damit auch für die Anbieter von Fertigungssystemen sind günstig. McKinsey geht davon aus, dass sich die Größe des Sektors bis 2030 fast verdoppeln und zu einer "Billionen-Dollar-Industrie" werden wird, wobei etwa 70 % des Wachstums von nur drei Märkten getragen werden: Automobil, Computer und Datenspeicherung sowie drahtlose Kommunikation. Das Wachstum von Elektrofahrzeugen beispielsweise wird erheblich zum Marktwachstum beitragen. McKinsey prognostiziert, dass künftige autonome Fahrzeuge Halbleiter im Wert von jeweils 4.000 Dollar benötigen werden, verglichen mit nur 500 Dollar in einem der heutigen Autos mit Verbrennungsmotor.

Doch die jüngsten Ereignisse haben der Branche einen erheblichen Dämpfer versetzt. Noch vor wenigen Jahren wurde vorausgesagt, dass der Markt für Halbleiter schnell - fast exponentiell - wachsen würde, da die weltweite Nachfrage nach neuen Technologien für Verbraucher und Unternehmen in die Höhe schoss. Dann kam der Covid, verbunden mit Inflationsdruck, rapide steigenden Zinssätzen und einem Einbruch des Verbrauchervertrauens in Ländern auf der ganzen Welt. Die Nachfrage und die Lieferketten, die die Märkte und Hersteller versorgen, sind - zumindest vorübergehend - ins Stocken geraten.

Die Unternehmensberatung und Marktanalystin Gartner geht davon aus, dass die weltweiten Halbleiterumsätze bis 2023 um 3,6 % sinken werden, wobei der Speichermarkt durch "aufgeblähte Lagerbestände und Kunden, die auf deutlich niedrigere Preise drängen", noch stärker betroffen sein wird. Die Erfahrungen von PST mit OEMs, die Systeme an Chiphersteller liefern, deuten jedoch darauf hin, dass die Nachfrage nach Produktionsanlagen in der unmittelbaren Zukunft stark bleiben wird, da sich die Unternehmen auf die Einführung neuer Produkte vorbereiten und gleichzeitig ihre Einnahmen durch die Verlagerung ihrer Bezugsquellen schützen.

Halbleiterfertigung

Das prognostizierte Wachstum der Nachfrage nach Halbleitern ist eindeutig eine gute Nachricht für die verschiedenen Halbleiterfertigungsanlagen und Hersteller integrierter Geräte. Obwohl in der Vergangenheit der Großteil der Produktion in Nordamerika, Korea, Japan, Taiwan und China angesiedelt war, werden zunehmend neue Fabriken in anderen Ländern gebaut. Dies ist zum einen auf die Notwendigkeit zurückzuführen, die Lieferketten zu verkürzen und ihre Widerstandsfähigkeit zu verbessern, und zum anderen auf die Besorgnis über potenzielle geopolitische Risiken, insbesondere im Hinblick auf China und den Fernen Osten. So hat beispielsweise die Europäische Union ihre Absicht bekundet, sich zu einem wichtigen Zentrum der Halbleiterherstellung zu entwickeln, mit dem Ziel, ihren Anteil am weltweiten Halbleitermarkt von heute 9 % auf 30 % im Jahr 2030 zu erhöhen.

Wie auch immer das Ergebnis ausfallen wird, die Deckung der erwarteten Nachfrage wird von immer fortschrittlicheren Fertigungstechnologien, einer stärkeren durchgängigen Digitalisierung und Integration von Prozessen, einer besseren Nutzung von KI und vorausschauender Wartung sowie der breiteren Einführung von hochentwickelten Prozessüberwachungs- und -managementsystemen abhängen. Letztere werden dazu beitragen, die Ausbeute durch verbesserte Qualitätskontrolle, gesteigerte Produktivität und geringeren Energieverbrauch zu maximieren - selbst ein kleiner prozentualer Anstieg der Ausbeute kann eine signifikante Steigerung des Outputs darstellen, zusammen mit dem Potenzial, die Produktionskosten zu senken.

Präzisionsspurenmessung in Spezialgasen

Spezialisierte ultrahochreine Gase sind für die Herstellung von Halbleitern unerlässlich. Zu diesen Gasen gehören:

Während des gesamten Herstellungsprozesses ist es von entscheidender Bedeutung, Verunreinigungen zu entfernen, wenn jede Stufe mit möglichst wenig Abfall abgeschlossen werden soll; selbst das Vorhandensein von Spurenverunreinigungen, die in Teilen pro Billion gemessen werden, kann zum Verlust einer ganzen Charge von Wafern führen.

Wir arbeiten seit vielen Jahren mit führenden Herstellern von Halbleitermaschinen zusammen und entwickeln und liefern eine breite Palette von leistungsstarken Sauerstoff- und Feuchtigkeitsanalysatoren und -sensoren sowie Prozessgaschromatographen. Diese Präzisionsgeräte sind für die anspruchsvollsten Anforderungen von Halbleiter-Gießereien konzipiert und eignen sich ideal für den Einsatz in Prozessschritten, die von der Abscheidung, Lithografie und dem Ätzen bis hin zum Dotieren, Ausglühen und der Kammerreinigung reichen.

Jedes Gerät ist äußerst zuverlässig, einfach zu bedienen und bietet je nach Produkt und Anwendung die Gewissheit wiederholbarer Messungen bis zu Werten unter 100 ppt.

Der Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf die Ausbeute

Zu den wichtigsten Produkten von PST zur Feuchtemessung gehören Transmitter, Hygrometer und Analysatoren. Diese Geräte spielen eine entscheidende Rolle bei der Erkennung von Feuchtigkeitsspuren in ultrahochreinen Gasen und tragen dazu bei, Probleme wie Oxidation, die Haftung von Fotolacken oder eine konsistente Charakterisierung und Vorhersagbarkeit der einzelnen Prozessschritte zu verhindern.

Unser neuester fortschrittlicher Pura Online-Gasfeuchtesensor und Hygrometer bietet eine einfache, kostengünstige und hochgenaue Lösung für die Spurenfeuchtemessung in der Halbleiterfertigung. Wie alle unsere Produkte wird auch dieses durch einen umfassenden technischen, Wartungs- und Kalibrierungsservice unterstützt, wobei ein globales Netzwerk von Experten mit Rat und Tat für jede Anwendung zur Verfügung steht.

Entdecken Sie mehr über das Pura Advanced Online 2.

Wir sind die weltweit führenden Experten in der Feuchteüberwachung und Taupunktmessung. Wir verfügen über acht verschiedene Technologien, die alle Feuchtigkeitsanwendungen abdecken und von einem unübertroffenen technischen und Kundensupport unterstützt werden. Wenn Sie mehr erfahren möchten,sprechen Sie noch heute mit einem unserer Anwendungsspezialisten.

Unser MultiDetek3-Gaschromatograph arbeitet mit dem patentierten Plasma-Emissionsdetektor und damit sind wir Experten für den Nachweis von Sub-ppb-Verunreinigungen in hochreinen Gasen. Dank unserer Technologie und unseres Know-hows sind wir auch in der Lage, den Markt für elektronische Spezialgase zu unterstützen, wodurch wir den Markt für elektronische Gase vollständig abdecken. Zu dieser Art von Anwendungen gehören toxische und gefährliche Gasgemische, die in der Elektronikindustrie zunehmend benötigt werden. Unsere Lösungen umfassen Zubehör, das speziell für Halbleiteranwendungen entwickelt wurde, wie z. B. den Streamselektor LDGSS, das Gasreinigungssystem LDP2000/LDCryo und die ppb-Kalibriereinheit LDGDSA; diese sind alle in unsere LDRack-Schränke integriert. Als Hersteller sind wir in der Lage, Orbitalschweißen anzubieten - die ideale Lösung für den Markt der ultrahochreinen Elektronik. Weitere Informationen finden Sie unter den nachstehenden Links:

LDetek Application Notes Navigieren Sie zu den Abschnitten 'Elektronische Gase & Halbleiter' und 'Elektronische Spezialgase'. Viele der Anwendungshinweise zeigen, was mit unserem Prozessgaschromatographen gemessen werden kann.

Quellen:

Gartner

McKinsey & Company

World Economic Forum - European semiconductor manufacturing