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Verbundhalbleiter

Endlich raus aus der Nische!

13. September 2022, 8:43 Uhr | Heinz Arnold

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

»IQE ist einzigartig im Ecosystem positioniert«

Beschleunigt werde diese Entwicklung noch durch zwei zusätzliche Entwicklungen: Erstens steigen die Anforderungen an die Qualität der Komponenten, sodass reine Silizium-Wafer immer häufiger von vornherein nicht in Frage kommen, zweitens sind die Preise für Silizium-Wafer gestiegen: »Der Preisunterschied gegenüber Verbundhalbleitern ist schon jetzt gar nicht mehr so groß, auch wenn unsere Aufgabe weiterhin darin bestehen wird, die Kunden von den Vorteilen der Verbund-Substrate gegenüber Silizium zu überzeugen.«

Für Lemos kommt es jetzt darauf an, die gute Positionierung von IQE in reale Geschäftserfolge umsetzen zu können: »Dazu müssen wir auf Basis unserer bereits vorhandenen guten Infrastruktur unsere globale Präsenz erweitern und die Roadmap ausbauen.«

Ein ganz wesentlicher Aspekt dabei ist, die Wafer-Größen zu steigern, um die Produktivität zu erhöhen und die Produkte billiger zu machen. Dabei ist in erster Linie gar nicht entscheidend, dass auf die größeren Wafer mehr Komponenten passen. Vielmehr steht den Chip-Herstellern erst ab einem Durchmesser von 200 mm die komplette Auswahl der neusten und modernsten Maschinen für die Halbleiterfertigung zur Verfügung. »Erst mit deren Hilfe haben sie die Chance, nicht nur viel mehr, sondern qualitativ sehr hochwertige Chips fertigen zu können. Deshalb sehen wir unseren Durchbruch im Bereich der Produktion von VCSELs auf 200-mm-Wafern als so entscheidend und beispielgebend für die Zukunft an.« Sogar der spätere Umstieg auf 300-mm-Wafer sei möglich, mit Porotech ist er bereits geplant. Die MOCVD-Anlagen sind darauf bereits vorbereitet.

Aber schon die 200-mm-Wafer eröffnen weitere interessante Aussichten: nämlich die Fertigung auf Si-Wafern und Verbund-Wafern zu kombinieren. »Dann lassen sich plötzlich Displays auf Basis von µLEDs und die Treiber-Schaltungen parallel fertigen, das wird weitere Märkte öffnen«, so Lemos. Kein Wunder, dass IQE deshalb auch schon seit vielen Jahren eng mit den entsprechenden Equipment-Herstellern zusammenarbeitet.

Das alles zeige laut Americo Lemos: »IQE ist einzigartig im Ecosystem positioniert, um für die gesamte Elektronikindustrie lebenswichtig zu werden. Jetzt kommt es auf die Umsetzung an.«

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Verbundhalbleiter
Der Prozess für die Herstellung von Verbundhalbleitern startet mit dem Substrat, das IQE entweder selbst fertigt oder zukauft. Das Kern-Know-how von IQE besteht in der Entwicklung der Epitaxie-Prozesse, mit deren Hilfe sich die erforderlichen Schichten kristallinen Materials auf den Substraten abscheiden lässt. Darüber bestimmen sich die elektrischen und optischen Eigenschaften, die den Komponenten, die auf Basis der Epi-Wafer entstehen, mitgegeben werden. Bis zu 400 nur Atomlagen dicke Schichten sind dazu erforderlich. Auf die notwendigen Verfahren hält IQE zahlreiche Patente. Die fertigen Epi-Wafer sind das Ausgangsprodukt, auf denen die Chip-Hersteller ihre Komponenten produzieren, beispielsweise VCSELs oder µLEDs. Aus den Chips entstehen dann Bildschirme für VR-Brillen oder Lidar-Systeme für ADAS im Auto. Verbundhalbleiter sind nicht nur der Ausgangspunkt für viele optische Komponenten, sondern auch für die Leistungselektronik und für die HF-Bauelemente, sodass zahlreiche weitere Endmärkte hinzukommen, darunter Mobilgeräte, Geräte für die Kommunikation, die Infrastruktur sowie für die Luft- und Raumfahrt.