Infineon: Jagd nach dem Vorsprung

Infineon: Jagd nach dem Vorsprung

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Infineon-Labor

von Michael Kroker

Der Münchner Halbleiterkonzern will die Konkurrenz mit einer neuen Fertigungstechnologie in den Schatten stellen. Ein Report über ein 250-Millionen-Euro-Wagnis im Süden Österreichs.

Es gibt unangenehmere Orte zum Arbeiten als Villach. Die Werkskantine im Gebäude 2 des Infineon-Werks ist umrahmt von Panoramafenstern. Die Mitarbeiter des Halbleiterkonzerns blicken auf den knapp 2200 Meter hohen Villacher Hausberg Dobratsch und ein spektakuläres Alpenpanorama. Durch die 60.000-Einwohner-Stadt im Süden des österreichischen Bundeslandes Kärnten fließt malerisch der Donau-Nebenfluss Drau. Mehrere Seen in der Umgebung laden zur Naherholung ein. Italien oder Slowenien sind über die Autobahn weniger als eine Stunde entfernt.

Doch Kurt Aigner und Otto Graf haben kaum Zeit für die schöne Aussicht. Seit Ende 2008 stehen die beiden an der Spitze eines Teams von rund 50 Leuten, die in der österreichischen Niederlassung am wichtigsten Projekt des gesamten Infineon-Konzerns überhaupt tüfteln: Siliziumscheiben mit einem Durchmesser von 300 Millimetern, so groß wie eine Pizza. Bisher maßen diese sogenannten Wafer nur 200 Millimeter. Sie sind das Basismaterial für die neuen Hochleistungschips von Infineon, die in Autos und in Industrieanlagen stecken – ein heißer Zukunftsmarkt. Gelingt die Umstellung von 20 auf 30 Zentimeter Durchmesser, brächte dies Infineon weltweit ganz nach vorn.

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Denn zehn Zentimeter Unterschied hört sich nach wenig an, bringt aber, wenn alles klappt, einen Produktivitätsfortschritt zwischen 20 und 30 Prozent. Zwar sind die Bearbeitungsmaschinen teurer als die bisherigen, dafür lassen sich in der gleichen Zeit doppelt so viele Chips herstellen wie nach der alten Methode. Wer die Formel für die Kreisberechnung kennt, weiß, dass 50 Prozent mehr Radius eine mehr als doppelt so große Fläche ergibt.

„Die 300-Millimeter-Fertigung ist ein strategisches Projekt für Infineon“, sagt Reinhard Ploss, im Infineon-Vorstand verantwortlich für das operative Geschäft sowie für Forschung und Entwicklung. Von der vergangene Woche wegen des drohenden Konjunkturabschwungs angekündigten Überprüfung aller Investitionen bleibt die Arbeit von Aigner und Graf darum ausdrücklich ausgeklammert.

Welchen Meilenstein die Techniker gerade hinter sich gelassen haben, ist technischen Laien zwar nicht ganz einfach zu vermitteln. Aber für Infineon und die gesamte Halbleiterbranche ist das Verfahren eine Weltneuheit: Gerade hat das Villacher Team es zum ersten Mal geschafft, auf der Pilotanlage voll funktionsfähige, sogenannte Leistungshalbleiter zu stanzen. Diese speziellen Steuerchips sind für besonders hohe Spannungen und Ströme geeignet und werden beispielsweise in Transformatoren oder Elektroautos eingesetzt. Zwar verarbeiten auch Hersteller wie Intel oder Samsung schon 300-Millimeter-Wafer – aber die daraus produzierten Mikroprozessoren und Computer-Speicherchips sind mit den Infineon-Bauteilen nicht vergleichbar, weil sie mit geringeren Spannungen auskommen und einfacher konstruiert sind.

Grösser statt kleiner

Grundsätzlich gibt es für Chipproduzenten zwei Möglichkeiten, ihre Produktivität zu verbessern: Entweder durch eine Verkleinerung der Chips, Fachleute sprechen dann von einer Verringerung der Strukturbreiten, um dadurch mehr Bauteile auf dem Wafer unterbringen zu können. Oder durch größere Waferdurchmesser. Die erste Möglichkeit kommt für Infineon aber nicht infrage: „Kleinere Strukturen sind aufgrund der höheren Spannungen und Ströme, wie sie bei Leistungshalbleitern auftreten, schwierig“, sagt Ingenieur Graf.

Im Gegensatz zum sonst üblichen Trend in der Elektronik heißt Fortschritt in Villach darum nicht Miniaturisierung, sondern Vergrößerung – und für das Aigner-Graf-Team monatelange Tüftelei und das Beschreiten von technologischem Neuland.

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