Was sind Halbleiterfirmen?

Aktuell häufen sich Berichte darüber, dass Halbleiterhersteller Ansiedlungen in Deutschland anstreben und der Staat diese Vorhaben mit Milliardenbeträgen subventioniert. So plant die taiwanesische Firma TSMC den Bau einer Halbleiterfabrik in Dresden, der amerikanische Chiphersteller Intel baut in Magdeburg eine Fabrik und der ebenfalls amerikanische Chipproduzent Wolfspeed möchte im saarländischen Ensdorf eine Fabrik für Siliziumkarbid-Halbleiter errichten. Aber was genau sind Halbleiterfirmen und wie arbeiten sie? Diese Fragen beantwortet FMD-Experte Dr. Michael Töpper im fünften Teil unseres Crashkurses Einführung in die Mikroelektronik.
Das Ökosystem, das für die Produktion von Halbleitern benötigt wird, ist komplex. Neben der Chemie- und Leiterplattenindustrie braucht es v. a. die sogenannten Halbleiterfirmen. Diese lassen sich in drei Zweige unterteilen: (1) 𝗜𝗻𝘁𝗲𝗴𝗿𝗮𝘁𝗲𝗱 𝗗𝗲𝘃𝗶𝗰𝗲 𝗠𝗮𝗻𝘂𝗳𝗮𝗰𝘁𝘂𝗿𝗲𝗿 (𝗜𝗗𝗠) wie beispielsweise Intel oder Infineon, die die ganze Produktion vom Design der Chips bis zum Packaging inhouse leisten. (2) 𝗙𝗼𝘂𝗻𝗱𝗿𝗶𝗲𝘀 (auf Deutsch: »Gießereien«), die keine Chips designen, sondern ausschließlich nach Vorlagen produzieren (wie z. B. die Firma Globalfoundries in Dresden). Und (3) 𝗢𝘂𝘁𝘀𝗼𝘂𝗿𝗰𝗲𝗱 𝗦𝗲𝗺𝗶𝗰𝗼𝗻𝗱𝘂𝗰𝘁𝗼𝗿 𝗔𝘀𝘀𝗲𝗺𝗯𝗹𝘆 𝗮𝗻𝗱 𝗧𝗲𝘀𝘁 (𝗢𝗦𝗔𝗧), die sich auf das Packaging spezialisiert haben. Solche Firmen sitzen vor allem in Südostasien.
In der Branche gibt es generell eine 𝘀𝘁𝗮𝗿𝗸𝗲 𝗿𝗲𝗴𝗶𝗼𝗻𝗮𝗹𝗲 𝗞𝗼𝗻𝘇𝗲𝗻𝘁𝗿𝗮𝘁𝗶𝗼𝗻 auf Europa, Asien (besonders Taiwan, Japan und Südkorea) und die USA. Das zeigt sich u. a. daran, dass die weltweit größte Foundry die taiwanesische Firma TSMC ist. Dort wurden Stand 2020 mehr als 1.600 verschiedene Produkte produziert und mehr als 500 Kunden beliefert. Um sich die Menge der dort prozessierten Wafer (normiert auf 300 mm Größe) vorzustellen, hilft ein Vergleich: Übereinandergestapelt ergeben die dort jährlich produzierten Wafer die Höhe des Mount Everest, in der Fläche die Hälfte des Berliner Tiergartens.
Der Trend der 𝗠𝗶𝗻𝗶𝗮𝘁𝘂𝗿𝗶𝘀𝗶𝗲𝗿𝘂𝗻𝗴 hat Folgen für die Halbleiterfirmen, denn je kleiner die Strukturgrößen auf dem Chip werden, desto größer sind die Summen, die die Firmen in neue Fabriken investieren müssen. Dabei sei angemerkt, dass Chips mit kleineren Strukturen nicht gleichzusetzen sind mit einer schlechteren Qualität. Entscheidend ist die Frage, welche Art von Chip für die jeweilige Anwendung notwendig ist. Ein Chip für die Automobilelektronik muss andere Vorgaben erfüllen als ein Chip für das Smartphone. Die Strukturgröße auf dem Chip beeinflusst außerdem die Ausbeute, die man in der Produktion erreicht, denn bei größeren Chips fallen Defekte auf dem Chip stärker ins Gewicht als bei kleineren.
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[@boybery0202]

Sehr informativ und sehr gut vorgetragen

[@hansbleuer3346]

Informatives Video.