Süss MicroTec: 3D-Integration kurz vor dem Durchbruch

Mit Maschinen für die Fertigung von neuen IC-Chiparchitekturen und MEMS rechnet sich Frank P. Averdung, President und CEO von Süss MicroTec, auch in schwierigen Zeiten gute Wachstumschancen aus.

Markt&Technik: »Advanced Packaging« war schon vor zehn Jahren das große Schlagwort. Die Zeit der Wirebond-Gehäuse schien sich dem Ende zuzuneigen, stattdessen wurden Flip-Chip-Packages, Chip-Scale-Packages und Wafer-Level-Chipscale-Packages eine große Zukunft vorhergesagt. Es kam aber anders: Wirebond-Gehäuse dominieren immer noch bei weitem. Süss MicroTec entwickelt seit langen Maschinen für Advanced Packaging. Müssen Sie an der Strategie etwas ändern?

Frank P. Averdung: Es ist schon richtig: Wirebonding wird so schnell nicht vom Markt verschwinden. Aber Advanced Packaging ist in allen Bereichen unverzichtbar geworden, in denen aufgrund hoher Datenübertragungsraten die Bonddrähte nicht die gewünschten elektrischen Eigenschaften liefern, und vor allem dort, wo der Platz beschränkt ist. In Handys etwa. Das iPhone wäre ohne Advanced Packaging nicht denkbar. Ein 64-GByte-Memory-Stick genauso wenig.

Wieviele Maschinen für Advanced Packaging arbeiten bereits im Feld in der Stückzahlproduktion?

Wir haben schon mehr als 100 Cluster-Systeme weltweit ausgeliefert, die in der Volumenproduktion eingesetzt werden. Während der Mask Aligner als Lithographiegerät zur Mikrostrukturierung eine Schlüsselstellung einnimmt, sind jedoch weitere Maschinen in der Produktion erforderlich. Etwa die Coater und Developer für das Belacken und Entwickeln des Wafers oder die Substrat-Bonder die wir, genauso wie die Prober für den Testbereich, im Programm haben. Weltweit sind wir mit diesen Produkten die Nummer 1 oder 2 in den von uns adressierten Märkten.

Warum haben Sie den Eindruck, dass der Bedarf jetzt so richtig einsetzt?

Weil wir uns einem Scheideweg nähern. Es wird nur noch eine begrenzte Anzahl von Firmen geben, die sich die Produktion von Chips mit Strukturgrößen von unter 22 nm leisten können. Die Preise der Step & Scan-Maschinen für die konventionelle optische Lithographie sind gewaltig gestiegen und bei dem Übergang zur Extreme-Ultraviolett-Lithografie (EUV) werden die Kosten noch einmal explodieren. Schon unterhalb von 40 nm dürfte es für sehr viele Komponentenhersteller zu teuer werden. Das beflügelt die 3D-Integration, denn diese Technik erlaubt es, mehr Funktionen und eine höhere Leistungsfähigkeit in die Chips zu bringen, ohne am Wettrennen um die kleinsten Strukturgrößen teilnehmen zu müssen.

Welche Verfahren kann Süss MicroTec für die 3D-Integration anbieten?

Die Through-Silicon-Via-Technik (TSV) erlaubt es, ICs übereinander zu stapeln, ohne dass das jeweils darüber liegende kleiner sein muss als das darunter liegende – und dadurch ein Gewirr von Bonddrähten mit all ihren negativen Eigenschaften wie Laufzeitverzögerungen und Übersprechen vermieden werden kann. Zudem können die Hersteller die Funktionen entkoppeln, die sich monolithisch nur schwer integrieren lassen. Analoge und HF-Blöcke vertragen sich eben nicht mit digitalen Funktionen.

Über die TSV-Technik lassen sie sich trotzdem in unmittelbarer Nähe zu einander in einem Gehäuse unterbringen. Darüber hinaus müssen die Wafer sehr dünn geschliffen werden. Dann werden sie allerdings recht flexibel und in der Handhabung sehr schwierig. Deshalb bonden wir die gedünnten Wafer auf einen Träger-Wafer. Die dafür benötigten Temporary Bonder werden ebenfalls von uns angeboten. Mit unseren Geräten und Prozessen bieten wir unseren Kunden Lösungen für die elektrische Kontaktierung mit Through Silicon Via (TSV), für das Temporäre Bonden und die Herstellung und Handhabung von gedünnten Wafern an. Damit beherrschen wir drei wesentlichen Prozessschritte für die 3D-Integration.

Nun steht die Through-Silicon-Via-Technik erst ganz am Anfang, es wird noch einige Jahre dauern, bis hier nennenswerte Stückzahlen laufen…

Advanced Packaging läuft bereits schon heute sehr gut, der Bedarf steigt, wir sehen hier die Dynamik vom Wirebonding zum Wafer Bumping. Außerdem ist die Fertigung von MEMS ein weiterer wichtiger Markt für uns. Das MEMS-Equipment trägt wesentlich zum Umsatz der SÜSS Micro-Tec-Gruppe bei. Im Bereich MEMS-Equipment sehen wir uns daher in der Position des Weltmarktführers. Sehr viele Sensoren basieren auf MEMS-Techniken und das ist auch im Abschwung ein recht stabiler Markt.

Auch in der Fertigung von MEMS kommt es nicht auf kleinste Strukturgrößen von unter 2 µm an, sondern darauf, tiefe Strukturen mit hohem Öffnungsverhältnis in das Silizium zu bringen. Genau dafür eignen sich unsere Mask-Aligner. In die Jahre gekommene Stepper für diesen Markt umzuwidmen, klappt nicht gut, da sie eben auf die Fertigung von ICs optimiert sind. Und auch in diesem Bereich sind wieder unsere Substrat-Bonder gefragt, etwa um die MEMS hermetisch zu verschließen. Und zum Schluss verlangen MEMS nach besonderen Testmethoden, die wir mit unseren Testsystemen zur Verfügung stellen können. Zudem haben wir einen Tester speziell für LEDs entwickelt, das ist ebenfalls etwas Besonderes, denn hier spielt die Optik stark herein.

Insgesamt generiert Süss MicroTec einen erheblichen Teil des Umsatzes mit Geräten für den Laborbereich...

Das ist richtig, der Anteil liegt bei etwa 50 Prozent, und das trifft besonders für die Tester zu. Unsere manuellen Produkte finden an Universitäten, in Instituten und in den F&E-Bereichen der Unternehmen Einsatz. Das hilft uns gerade in Zeiten wie jetzt, in denen die Unternehmen ihre Produktion herunterfahren, weil die Forschung und Entwicklung nicht in gleichem Maße davon betroffen ist. Dass MST.factory den CB8 für seine Prozessentwicklung ausgewählt hat, bedeutet, dass diese komplexen Technologien demnächst mit Ausrüstung von Süss MicroTec in die Massenfertigung gehen werden.

Wird sich das Verhältnis des Umsatzes aus Labor- und Produktionsgeräten ändern?

Der Umsatz mit Laborgeräten ist vergleichsweise stabil und unterliegt nicht den gleichen Schwankungen wie Produktionsgeräte, die auch einen deutlich höheren Verkaufspreis haben. In einem Abschwung, wie wir ihn zur Zeit sehen, erhöht sich damit der Anteil der Laborgeräte am Gesamtumsatz. In Zeiten des Aufschwungs kehrt sich diese Relation um.

Süss MicroTec hat Sonderabschreibungen in Höhe von insgesamt 18,3 Mio. Euro im Geschäftsjahr 2008 durchgeführt, weshalb das EBIT in die roten Zahlen rutschte. Vor dem Hintergrund des Abschwungs sieht das nicht gerade positiv aus...

Diese Wertberichtigungen war bis auf 0,8 Mio. Euro nicht liquiditätswirksam. Vor Berücksichtigung dieser Wertberichtigungen haben wir ein positives EBIT von 7,3 Mio. Euro erzielt, was zeigt, dass das Unternehmen operativ gut dasteht. Die Liquidität konnten wir zudem bereits im abgelaufenen Geschäftsjahr deutlich verbessern. Unsere bereits durchgeführten Kostensenkungsmaßnahmen haben demnach gegriffen, und wir verfügen nunmehr über eine gute Liquidität. Das ist zur Zeit enorm wichtig, denn es versetzt uns in die Lage, unser Geschäft weiter auszubauen, um unsere Kunden nach dem Abschwung schnell bedienen zu können.

Was waren die Ursachen für diese Abschreibungen?

Den »Controlled Collapse Chip Connection New Process«, kurz C4NP, haben wir zusammen mit IBM entwickelt. Er erlaubt es, die komplett bleifreie Löt-Bumping-Technologie rund um Wafer-Montage, Packaging und Testlösungen zu integrieren. Dieses gemeinsam mit IBM aufgelegte Entwicklungsprojekt konnte erfolgreich abgeschlossen werden. Wir konnten die bestellten Systeme ausliefern und zeigen, dass uns die Überführung der Technik in die Produktion gelungen ist. Allerdings ist es uns im Geschäftsjahr 2008 nicht gelungen, neben IBM einen weiteren Kunden für diese Technologie zu gewinnen. Vor diesem Hintergrund waren die Wertberichtigungen auf bereits aktivierte Entwicklungskosten für C4NP in Höhe von 8,0 Mio. Euro unumgänglich geworden.

Gibt es Eintrittsschwellen, oder warum ist es so schwierig, weitere Kunden für diese neue Technik zu begeistern?

Es gibt keine Barrieren wie Lizenzgebühren oder ähnliches. Wir haben das Projekt aber erst kürzlich abgeschlossen. Der Beweis, dass die Technik tatsächlich auch in der Volumenfertigung funktioniert, konnte also erst vor kurzem getätigt werden. Grundsätzlich kommen als C4NP-Anwender alle großen Packaging-Firmen genauso wie die Hersteller von Logik-ICs in Frage. Wir sind unverändert von der Technologie überzeugt und sehen hier durchaus noch die Möglichkeit, weitere Kunden für C4NP zu gewinnen.

Wenn es stimmt, dass die Voraussetzungen gegeben sind, um Advanced Packaging und 3D-Integration zum Durchbruch zu verhelfen, dann müsste Süss MicroTec doch davon profitieren?

Wie gesagt, es fließen mehrere Trends zusammen, die unserem Markt neuen Schub verleihen: die engen Platzverhältnisse in tragbaren Geräten, die Möglichkeit, Techniken, die sich nicht vertragen, in einem Gehäuse zu integrieren, und vor allem die Möglichkeit, die Leistungsfähigkeit der Chips zu steigern, ohne auf die jeweils neuesten Frontend-Lithografietechniken mit ihren extrem steigenden Kosten angewiesen zu sein. Ich rechne damit, dass unsere angestammten Märkte – vor allem Advanced Packaging und MEMS – evolutionär um durchschnittlich 10 bis 15 Prozent pro Jahr wachsen.

Die Entwicklung in den neuen Märkten wie 3D-Integration setzt sich auch in diesem und im kommenden Jahr weiter fort. 2010 und 2011 wären dann die ersten signifikante Aufträge zu erwarten, 2012 sollte die Produktion in Stückzahlen starten. Führende Marktforschungsinstitute rechnen damit, dass der Markt für die 3DIntegration um mehr als 30 Prozent pro Jahr wachsen wird.