Alexander Pil
11 April 2017

Al een paar jaar werkt Liteq in stilte aan zijn lithografische stepper. Afgelopen november presenteerde het Eindhovense bedrijf het voorlopige eindresultaat, de Flexpack, waarmee het de markt voor advanced packaging wil bestormen. ‘In 2020 willen we twintig machines verkopen.’

‘De cleanrooms zijn nu nog grotendeels leeg, maar dat gaat snel veranderen.’ Met gepaste trots showt ceo Gerrit van der Beek de eerste twee bètamachines van zijn Liteq. De ene Flexpack is nu volledig operationeel, daarop proberen de Eindhovense engineers hun nieuwste technologie-ideeën uit. De tweede machine wordt opgebouwd. Een koper is er officieel nog niet, maar dat zal niet lang meer duren, als we Van der Beek mogen geloven. ‘We zitten in de laatste fase van de onderhandelingen.’

Met de grote ruimte sorteert Liteq voor op de hoge verwachtingen die het bedrijf koestert. ‘In het jaar 2020 willen we twintig machines verkopen. Dat is realistisch’, stelt Van der Beek, ‘ambitieus maar realistisch.’ De Flexpacks kosten twee à drie miljoen euro dus dat zou de omzet van Liteq naar zo’n vijftig miljoen euro brengen. Een mooie, nieuwe Nederlandse oem lijkt in de maak.

Liteq ontwikkelt een lithografische stepper voor de productie van geavanceerde chipverpakkingen. Die behuizingen zorgen ervoor dat de minuscule in- en uitgangen van de silicium die aansluiten bij de veel grotere schaal van het pcb waarop de chip komt te zitten. Op dit moment gebruiken fabrikanten veelal wirebonding voor het leggen van deze interconnects. Het is een techniek die echter steeds minder goed voldoet aan de value drivers in de industrie, zegt Van der Beek, en hij somt op: ‘Het moet tegenwoordig sneller, met meer functionaliteit, meer geheugen, minder vermogen, realtime, goedkoper en kleiner. Het is mind-boggling dat het nog altijd lukt met wirebonding, maar de druk wordt steeds groter op die traditionele methodes.’

Een techniek die beter past bij de value drivers van dit moment, is fan-out wafer-level packaging. ‘Fan-out betekent dat de contactpunten buiten de oppervlakte van de chip liggen’, legt Van der Beek uit. ‘De silicium die wordt ingebed in een mold. Daarop worden gestructureerde metaallaagjes aangebracht die tot buiten de grenzen van de chip uitsteken. Hierdoor ontstaat een groter oppervlak voor de solder balls die de verbinding maken tussen de silicium die en het pcb. Onze stepper is onder meer bedoeld voor het aanbrengen van die metaallaagjes.’

 advertorial 

Sigasi Extension for Visual Studio Code

Sigasi announces the release of their VS Code Extension with rich support for SystemVerilog, Verilog, and VHDL. Our extension provides features and language support such as code navigation, project management, linting, code formatting, tooltips, outline, autocomplete, hover, and much more!

Liteq machine cad
Liteq ontwikkelt een lithografische stepper voor onder meer fan-out wafer-level packaging.

Berglandschap

De lithotechnologie in de backendsystemen van Liteq is vergelijkbaar met die in de frontendmachines van ASML. De eisen liggen echter compleet anders. De fotogevoelige lak in de wereld van Liteq is bijvoorbeeld een tot honderd micrometer dik, grofweg een factor duizend dikker dan de resist die ASML gebruikt. Dat maakt dat de focusdiepte van de Flexpack veel groter moet zijn. Om mooie lijnen te krijgen, is het immers noodzakelijk om de hele laklaag goed te belichten, niet alleen de boven- of onderkant.

Ook de substraten zijn zeer verschillend. Vergeleken bij de supergladde spiegeloppervlaktes van ASML zijn de wafers bij Liteq een berglandschap. Dat komt door het productieproces. De dies worden eerst uit een wafer gesneden en op een tijdelijk substraat geplaatst, met de actieve kant naar beneden en op een behoorlijke afstand van elkaar. Daarna wordt er een laag epoxy aangebracht en de tijdelijke carrier weer weggehaald. De resulterende wafer is allesbehalve vlak. ‘We hebben natuurlijk oplossingen om de wafer zo vlak mogelijk te trekken, maar het blijft hobbelig’, weet Van der Beek. ‘Ons optische systeem moet daarmee kunnen omgaan.’

In tegenstelling tot concurrerende oplossingen gebruikt Liteq geen kwiklamp voor de belichting maar een laser op 355 nm. De grote truc is om van die laserbundel een homogeen veld te maken dat groot genoeg is om een hele chip in één keer te belichten. De Flexpack heeft op dit moment een homogeen belichtingsveld van 52 bij 33 millimeter. Het is de kern van de Liteq-kennis, waarover Van der Beek zijn lippen op elkaar houdt. Ook de leverancier van de gebruikte lenzen wil hij niet prijsgeven, behalve dat het om een Amerikaanse partij gaat. En: ‘Het ontwerp van het lenzensysteem is ons eigendom. Daarin verschillen we ook van ASML.’

Liteq wafers
Het optische systeem in de Flexpack kan overweg met hobbelige wafers.

Interessante exercitie

Liteqs grootste concurrent is Ultratech, dat een marktaandeel heeft van zestig procent. Van der Beek verwacht een groot deel hiervan te kunnen afpikken van het Amerikaanse bedrijf, dat recentelijk voor 815 miljoen dollar werd overgenomen door Veeco Instruments. ‘Onze systemen halen een hoge doorvoer en hebben een goede cost of ownership’, aldus Van der Beek. ‘We mikken op een factor twee beter dan de concurrentie.’

Sinds afgelopen november is de Flexpack op de markt en krijgt sales steeds meer aandacht bij Liteq. ‘Een interessante exercitie’ noemt Van der Beek het. Potentiële klanten zijn vooral de osat-bedrijven (outsourced semiconductor assembly and test) zoals het Amerikaanse Amkor en het Taiwanese ASE. Maar ook bedrijven uit de frontend zijn steeds meer geïnteresseerd om deze technologie aan te bieden.

‘Onze klantenkring is dus aan het verschuiven. Ook grote spelers zoals Intel, TSMC en Samsung zijn potentiële klanten’, zegt Van der Beek. Omdat veel afnemers in het Verre Oosten zitten, heeft Liteq vier salesmensen in die regio. ‘Zij zorgen ervoor dat onze klanten de waarde van onze machine kennen’, aldus Van der Beek, die ook zelf regelmatig naar Azië vliegt. ‘Maar het is niet altijd nodig om direct de ceo naar een klant te sturen.’

Liteq stage artikel
Liteq houdt vast aan het principe dat de machine zo veel mogelijk uit volwassen modules moet bestaan. Dat minimaliseert de risico’s.

Geen innovatie!

Liteq hanteert een duidelijke ontwikkelfilosofie die het mede onder leiding van hoofdarchitect Ad Vermeer rücksichtslos heeft doorgevoerd. Het is de Eindhovenaren er alles aan gelegen om de risico’s zo veel mogelijk uit te bannen. ‘Als je tien modules in je systeem hebt, met allemaal een slaagkans van negentig procent, hoe groot is dan de kans dat de uiteindelijke machine het doet? Niet zo groot’, geeft Van der Beek een rekenvoorbeeld. ‘Je moet het aantal risicovolle modules drastisch beperken en voor de rest standaard modules kiezen die zich al hebben bewezen in de markt. Als je alles zelf ontwikkelt, loop je uit de tijd en heb je geen trackrecord om klanten te overtuigen dat het goed gaat.’

Voor Van der Beek is het een cruciale aanpak voor start-ups. ‘Hou zo veel mogelijk standaard en focus op de zaken waarmee jij je differentieert. Alleen dan kun je succesvol zijn’, adviseert de Liteq-ceo, die eerder vier jaar lang de scepter zwaaide bij de Eindhovense tak van Fei. ‘Vaak hoor je: ‘Als ik het zelf doe, kan het vijftig procent goedkoper.’ Bullshit! Uiteindelijk blijkt de winst vaak minder groot, je neemt heel veel hooi op je vork en je bouwt geweldige risico’s in. Ja, je moet differentiëren, maar overal waar je niet echt toegevoegde waarde hebt: blijf er met je vingers vanaf! Geen innovatie! Daar gaan veel bedrijven op kapot.’

Van der Beek neemt de stage in de Flexpack als voorbeeld. ‘Dat is een zeer dure component omdat hij heel nauwkeurig stapjes van honderd nanometer moet kunnen zetten. Hij wordt geleverd op een groot granieten blok. Het zou voor ons heel handig zijn geweest om bijvoorbeeld een paar gaten in dat blok te hebben, zodat we er makkelijk op konden bouwen. Maar dat hebben we heel bewust niet gedaan: ‘Gij zult niet de stage veranderen.’ Waarom niet? Als ik zo’n stage met een gaatje bestel maar die uiteindelijk toch niet nodig blijk te hebben – bijvoorbeeld omdat het even tegenzit – dan neemt de leverancier hem niet meer terug. Het product is immers customized zodat hij het aan niemand anders kan verkopen. Customized componenten vragen meer levertijd en hebben nul flexibiliteit. Ik kan heel moeilijk inschatten welke onderdelen ik wanneer nodig heb. Een standaard product kan ik gewoon snel bestellen als ik er klaar voor ben. Starters kunnen geweldig op hun bek gaan als ze customizen. Dit soort projecten kun je altijd nog doen. Als je eenmaal succesvol bent, is het een mooie kostenreductie. Maar doe het niet in het begin.’

En Van der Beek heeft nog meer advies: ‘Bij veel start-ups zie je dat innoveren geen probleem is maar dat ze niet weten hoe ze moeten omgaan met investeerders, met marketing en sales, met een serviceorganisatie. Toch moet je alles begrijpen om succesvol te zijn. De salescyclus van ons soort machines is een half jaar tot een jaar. Als je dus pas met de sales begint als de machine klaar is, zit je een jaar zonder inkomsten terwijl de vaste kosten gewoon doorlopen. Die vaste kosten moet je sowieso goed kunnen schalen. Wij werken daarom met een kleine vaste kern en een grote flexibele schil. Mocht het tegenzitten, dan kunnen we heel snel terugschakelen.’

Dit artikel is eerder verschenen in Mechatronica&Machinebouw 2, 2017.