Viel mehr Chips pro Wafer: Infineon bezieht GaN-Chips nun auch vom 300-mm-Wafer

Infineon ist es gelungen, 300-Millimeter-GaN-Wafer auf einer integrierten Pilotlinie in der bestehenden 300-Millimeter-Siliziumproduktion in der Fabrik in Villach, Österreich, herzustellen. Diese Umsetzung dürfte sich vor allem langfristig sowohl hinsichtlich der Kapazität und Kosten und damit wirtschaftlich auszahlen.

Mehr Chips von größeren Wafern

Der Schritt, den Infineon hier nun geht, ist vergleichbar mit dem, den die Chipfertigung bei großen Halbleiterherstellern und Foundrys vor einiger Zeit anstrebte und letztlich umsetzte: statt 200 mm messende Scheiben werden Chips heute von 300-mm-Wafern bezogen. Da diese größeren 12-Zoll- statt älteren 8-Zoll-Siliziumscheiben, wie sie auch in der Branche heißen, letztlich ein Flächenmaß werden, weil die Angabe der Durchmesser ist, können von einem 300-mm-Wafer rechnerisch 2,25 Mal so viele Chips gezogen werden, als von einem 200-mm-Wafer.

Da dies bei 200 zu 300 mm vergleichsweise gut geklappt hatte – unterm Strich dauert es aber dennoch sehr lange – plante die Industrie schon den nächsten Schritt: 450-mm-Wafer. Doch die Herausforderungen und Kosten hier waren letztlich so groß, dass die Projekte auf Eis und in die Schubladen gelegt wurden. In einigen Jahrzehnten könnten sie eventuell noch einmal hervorkommen, letztlich ist das aber eine andere Story.

Kostenangleichungen von GaN zu Silizium anvisiert

Infineon ist in allen drei Bereichen aktiv: Silizium, Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN). Die Industrie verlangt entsprechende Vielfalt, Infineon baut deshalb auch jeden dieser Bereiche aus. In Malaysia wird sich primär auf die beiden neuen Lösungen fokussiert, in Dresden das klassische Silizium. Geforscht und probiert wird aber eben an einer Verzahnung der Möglichkeiten, was auch bei den Maschinen und Utensilien beginnt.

Für SiC und GaN kommen bisher oft auch ältere Maschinen zum Einsatz, Infineon selbst rüstete in der Vergangenheit einige 150-Millimeter- und 200-Millimeter-Silizium-Fertigungslinien auf SiC und GaN um. Ein wesentlicher Vorteil der neuen 300-Millimeter-GaN-Technologie besteht nun ebenfalls darin, dass auch sie bestehende 300-Millimeter-Fertigungsanlagen für Silizium nutzt, da sich Galliumnitrid und Silizium in den Fertigungsprozessen sehr ähnlich sind.

300-mm-Scheiben für GaN-Chips sind heute aber noch Zukunftsmusik. Auch der kürzlich erst neu eröffnete Fabrikteil in Malaysia wird erst einmal noch bei 200-mm-Wafern bleiben. Diplomatisch heißt es, Infineon wird die GaN-Kapazitäten entsprechend den Marktbedürfnissen weiter ausbauen. Also in der nächsten Neubau-/Upgrade-Runde einer Fabrik vielleicht, dann dürfte es auch etwas mit ähnlichen Kosten werden.