Merck ermöglicht Innovationen in der Elektronikindustrie

Merck, ein führendes Wissenschafts- und Technologieunternehmen, hat seine Präsenz bei einer der international führenden Messen für die Elektronikindustrie, der Consumer Electronics Show (CES) vom 8.–11. Januar 2019 in Las Vegas, angekündigt. Ebenso wird das Unternehmen am 7. Januar 2019 bei der Pepcom-Digital-Experience-Veranstaltung in Las Vegas teilnehmen.

Der Unternehmensbereich Performance Materials umfasst das Spezialchemie-Geschäft von Merck und bietet Lösungen für Displays, Computer-Chips und Oberflächen aller Art. Der Unternehmensbereich spielt eine führende Rolle im Elektronik-Markt und wird bei der CES in Las Vegas vor Ort sein. Jedes Jahr werden dort neue Produkte und Innovationen in der Elektronik vorgestellt.

„Megatrends wie Digitalisierung, Urbanisierung und Mobilität sind die Treiber für Innovationen auf dem Gebiet moderner Elektroniksysteme. Unsere Hightech-Lösungen ermöglichen es, dass künstliche Intelligenz, Big Data, 5G, Internet der Dinge und autonomes Fahren realisiert werden können“, so Kai Beckmann, CEO Performance Materials und Mitglied der Geschäftsleitung von Merck. „Der Bedarf an schnellerer Rechenleistung und größeren Speicherkapazitäten wird sich weiterhin sehr dynamisch entwickeln.“

Innovationen für die Halbleiter-Industrie

Die Halbleiterindustrie steht vor der Herausforderung, immer leistungsstärkere Prozessoren und größere Speicherchips zu entwickeln, die gleichzeitig auch dem Anspruch an Energie- und Kosteneffizienz Rechnung tragen sollen. Merck leistet mit seinen Lösungen einen maßgeblichen Beitrag, Computer-Chips noch kleiner und günstiger zu machen und sie gleichzeitig mit besseren Funktionen und mehr Rechenleistung auszustatten. So können etwa Schaltkreise in der Größe von Briefmarken heute fast so viele Transistoren aufnehmen, wie es Menschen auf der Erde gibt – etwa sieben Milliarden.

Eine weitere Miniaturisierung der Strukturen bei Halbleitern stößt aber langsam an die Grenzen der Physik. Bei Speicherchips wurde in der Vergangenheit nur der begrenzte zwei-dimensionale Raum in der Fläche genutzt, heute wird für ihre Strukturen auch in die dritte Dimension genutzt. Die 3D-NAND-Technologie erlaubt, eine Chip-Architektur in die Höhe zu entwickeln, die mit Hilfe von Merck-Materialien hergestellt werden.

„Solch ein Computer-Chip unterscheidet sich von außen nicht von Vorgänger-Modellen. Betrachtet man jedoch den inneren Aufbau und vergleicht man das Verhältnis von Grundfläche und Höhe eines 3D-NAND-Chips mit einem Wolkenkratzer, so erreicht man bereits heute die dreifache Dimension des höchsten Gebäudes der Welt, dem Burj Khalifas mit seinen 830 Metern. Und schon bald wird das 10-fache eines Burj Khalifas erreicht werden“, erklärt Anand Nambiar, Leiter der Geschäftseinheit Semiconductor Solutions bei Performance Materials. „Unsere Deposition-, Patterning- und Spin-on-Dielektrika-Materialien machen diese Technik erst möglich. Derzeit arbeiten wir mit unseren Kunden an neuen 3D-NAND-Architekturen, die dazu führen werden, dass Speicherchips doppelt so schnell arbeiten und dabei den Energiebedarf deutlich reduzieren.“

Eine weitere bahnbrechende Innovation in der Halbleiterindustrie ist ein Material mit selbstausrichtenden speziellen Polymeren, das die Strukturinformationen bereits in den Prozesschemikalien abbildet. Diese neuartige, sogenannte Directed-Self-Assembly-Technologie (DSA) erlaubt bereits heute, sehr enge leitfähige Musterstrukturen im 10-Nanometer-Bereich zu erzielen. Das Verfahren hat den großen Vorteil, deutlich günstigere Produktionskosten im Vergleich zu der aufwändigen mehrfachen Bildmuster-Technik zu ermöglichen. Mehrere Halbleiterfirmen testen bereits heute diese Technik für die Produktion im großen Maßstab. „Wir gehen davon aus, dass diese revolutionäre Merck-Technologie den Herstellungsprozess von Halbleitern in der Zukunft komplett verändern wird und die Einführung der nächsten Generation von Patterning-Anwendungen beschleunigen wird“, erklärt Anand Nambiar.

Innovationen für die Display-Industrie

Mit seinem Flüssigkristallgeschäft ist Merck der führende Hersteller von Flüssigkristallmischungen für die Display-Industrie. Zunehmende Bedeutung im Bereich der hochwertigen Displays erlangt mittlerweile die OLED-Technologie, bei der Merck ebenfalls zu den führenden Material- und Lösungsanbietern zählt. Eine Anwendung von OLED-Materialien sind falt- oder klappbare Handy-Displays, die derzeit neu auf den Markt kommen. „Unsere OLED-Materialien erlauben flexible und klappbare Display-Anwendungen kombiniert mit einem Reflexionsschutz und bessere Bildqualität durch neuartige reaktive Mesogene. Gerade bei mobilen Endgeräten sind OLED-Displays auch deshalb besonders interessant, da durch ihre dünne Bauweise mehr Platz für Akkus bleibt und so Batterielaufzeiten um mehr als 10% erhöht werden können“, erläutert Michael Heckmeier, Leiter der Geschäftseinheit Display Solutions bei Performance Materials.

Merck verfolgt die Strategie, sein Know-how als Weltmarktführer im Bereich der Flüssigkristalle zu nutzen, um neue Anwendungsfelder für innovative Flüssigkristalltechnologien zu erschließen. Eine Innovation im Bereich Architektur sind die seit diesem Jahr verfügbaren Flüssigkristall-Fenstermodule. Die Fenster können ihre Lichtdurchlässigkeit auf Knopfdruck verändern und bleiben dabei doch transparent. Das sorgt für ein angenehmes Raumklima mit unverändertem Weitblick. „Gebäude werden mit unserer Technologie nachhaltiger und energieeffizienter. Die Fenstermodule sind in unterschiedlichen Farben und Formen erhältlich, was eine enorme Gestaltungsfreiheit für Architekten ermöglicht“, betont Michael Heckmeier. Erste Projekte sind bereits in der Entstehung. So wird derzeit in Leipzig beim Unternehmen Kirow ein Projekt des weltberühmten Architekten Oscar Niemeyer umgesetzt. Außerdem entsteht in Karlsruhe bei der FC-Gruppe die erste komplette Glas-Fassade mit dieser Technologie. (ig)