Forschung & Entwicklung: Riesige 450-mm-Wafer kommen (vorerst) nicht

Es ist wie bei der EUV-Lithografie: eine nahezu unendliche Geschichte. Doch während sie bei der EUV-Lithografie jetzt zu einem guten Ende kommt, ist der Ausgang bei den 450-mm-Wafern ein anderer: Sie liegen vorerst komplett auf Eis, eine wirtschaftliche Umsetzung ist derzeit nicht absehbar. Dabei waren die Pläne einmal groß.

Die unendliche Geschichte …

Bereits in den frühen Jahren nach dem Jahrtausendwechsel wurden die Grundsteine gelegt, 2006 lagen die ersten Pläne für 450-mm-Wafer schon in den Schubladen. Es vergingen aber weitere drei Jahre, bis sich Branchenriese TSMC vorwagte und das Jahr 2012 als Termin für die Einführung nannte. 2011 war es wiederum TSMC, das die Pläne auf die Jahre 2013/2014 für die Testproduktion und 2015/2016 für die Serienfertigung verschob.

Doch noch im gleichen Jahr wurden auch die Stimmen immer lauter, die Zweifel hegten. Die Vorteile der 300-mm-Fertigung gegenüber der vorangegangenen Variante auf 200 mm großen Wafern waren bereits nicht so groß, wie man sie ursprünglich eingeschätzt hatte. Deshalb fürchteten die Konzerne bei einem erneuten, verfrühten Umstieg, ihre milliardenschweren Investitionen nicht wieder erwirtschaften zu können. TSMC beispielsweise fertigte im Jahre 2011 noch mehr als 75 Prozent aller Wafer auf 200 mm Größe.

Ende 2012 respektive Anfang 2013 wurden die letzten Strohhalme ergriffen, die von einer frühen Einführung der neuen Wafergröße sprachen. TSMC wollte 7-nm-Chips auf 450-mm-Scheiben fertigen, Nikon die passenden Belichtungsmaschinen Ende 2015 liefern.

Im Jahre 2014 wurde dann die Einsicht größer, dass dies alles doch nicht so schnell vonstatten geht. Plötzlich stand erstmals das Jahr 2023 als Zeitpunkt im Raum, zu dem die neue Wafergröße sinnvoll zum Einsatz kommen könnte. Projekte wurden aufgeschoben, die Ausrüstungsentwicklung zurückgehalten.

… hat nun vorerst ein Ende

Nachdem Intel zum IDF 2016 im letzten August bereits auf die seit zehn Jahren gestellte Frage nach 450-mm-Wafern, die mittlerweile zu einem Running Gag mutiert war, antwortete, dass diese kaum in den nächsten zehn Jahren kommen würden, macht das Global 450 Consortium (G450C) nun Nägel mit Köpfen. In diesem sind mit Intel, TSMC, Globalfoundries, IBM, Samsung und dem SUNY Polytechnic Institute alle wichtigen Entwickler vertreten, die übereinstimmend beschlossen haben, dass aktuell (noch) nicht die richtige Zeit für die großen Scheiben sei. Technisch machbar sei dies, war der Tenor aller Beteiligten, doch die Kosten schlicht zu hoch und auch der Bedarf nach einer riesigen Expansion der Waferfläche aktuell nicht gegeben. Die Zeit sei demnach einfach noch nicht reif. Doch wenn der richtige Zeitpunkt in ferner Zukunft kommen mag, könnten alle Beteiligten auf die gemeinsamen Grundlagen zurückgreifen.