TRUMPF entwickelt Beschichtungsverfahren für KI-Chips
Mona Hopfinger
Das Hochtechnologieunternehmen TRUMPF hat ein Industrieverfahren zur Beschichtung von Glassubstraten für KI-Prozessoren entwickelt. Die HiPIMS-Technologie soll die Serienproduktion leistungsfähigerer Chips ermöglichen.
Das Unternehmen TRUMPF hat ein Verfahren zur Beschichtung hochkomplexer Glassubstrate für die kommende Generation von KI-Prozessoren entwickelt. Mit der HiPIMS-Produktlinie will das Hochtechnologieunternehmen eine zentrale Herausforderung der Halbleiterindustrie lösen, wie es am 1. September mitteilte.
Der Wettbewerb um leistungsstärkere KI-Chips verlagert sich zunehmend auf das Packaging. Branchenführer investieren in neue Substrattechnologien wie Glassubstrate, um künftig mehr Rechenleistung auf kleinerem Raum zu ermöglichen. Diese Substrate erlauben es, mehr Funktionen auf engem Raum unterzubringen und Daten schneller sowie effizienter innerhalb des Chips zu übertragen.
Millionen mikroskopischer Löcher müssen beschichtet werden
Für die Herstellung müssen Produzenten Millionen mikroskopisch kleiner Löcher in das Glas einbringen und diese anschließend mit leitfähigem Material beschichten. TRUMPF hat dafür erstmals ein Industrieverfahren entwickelt, das die Produktion solcher Strukturen in hoher Qualität und mit reproduzierbaren Ergebnissen ermöglicht.
„Die Rechenleistung moderner KI-Chips steigt rasant. Damit wachsen auch die Anforderungen an das Packaging“, sagt Piotr Lach, Head of Next Technology Demands bei TRUMPF Elektronik. Through-Glass-Vias gelten als vielversprechender Ansatz für künftige Chipgenerationen. Entscheidend sei jedoch, dass sich Millionen feinster Strukturen zuverlässig beschichten lassen.
Tiefe und schmale Strukturen als Herausforderung
Die Löcher in den Glassubstraten sind zugleich sehr tief und sehr schmal – schon wenige fehlerhaft beschichtete Durchkontaktierungen können ein komplettes Glaspanel unbrauchbar machen. Für die Massenproduktion sind daher zuverlässige Prozesse, gleichbleibende Ergebnisse und eine hohe Anzahl funktionsfähiger Bauteile entscheidend.
Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren verbessert die TRUMPF-Technologie die Prozessstabilität und steigert die Ausbeute in der Fertigung. Chip-Hersteller sollen damit neue Packaging-Konzepte für KI-Anwendungen wirtschaftlich in die Serienproduktion überführen können.
Geladene Teilchen werden gezielt gesteuert
HiPIMS bezeichnet ein Beschichtungsverfahren, bei dem industriell gefertigte Generatoren ein hochionisiertes Plasma mit einem höheren Anteil elektrisch geladener Teilchen erzeugen als konventionelle Verfahren. Zusätzliche elektrische und magnetische Felder steuern diese Ionen gezielt und lenken sie in die tiefen, schmalen Strukturen. Auf diese Weise gelingt eine gleichmäßigere Beschichtung selbst in tiefen Trenches.
HiPIMS generiert eine höhere Ionisierung und führt zu einer höheren Dichte der abgeschiedenen Moleküle. „Das verbessert die Qualität der Beschichtung. Die Technologie trägt dazu bei, die Ausbeute in der Fertigung zu steigern und die Grundlage für eine wirtschaftliche Serienproduktion künftiger KI-Chips zu schaffen“, sagt Lach.
Langjährige Erfahrung mit der Technologie
Über langjährige Erfahrung mit HiPIMS-Technologien in industriellen Produktionsumgebungen verfügt TRUMPF bereits seit vielen Jahren: Das Unternehmen brachte erste HiPIMS-Lösungen für andere Anwendungsfelder auf den Markt und entwickelte die Technologie seither kontinuierlich weiter.
„Für unsere Kunden zählt nicht allein die technologische Leistungsfähigkeit. Entscheidend ist, dass sich Prozesse weltweit reproduzierbar skalieren lassen“, sagt Lach. Mit der Industrialisierungserfahrung und dem Technologievorsprung unterstütze man führende Chiphersteller dabei, Advanced-Packaging-Technologien schnell und zuverlässig in die Massenproduktion zu bringen.
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