F&A: Wie TI in Fertigungskapazitäten investiert, um in den kommenden Jahrzehnten weiter zu wachsen

Kyle Flessner, Leiter unseres Technologie- und Produktionsbereichs, erläutert die Pläne von TI für die langfristige Erweiterung interner Fertigungskapazitäten

Nov 7, 2022

TI tätigt erhebliche Investitionen in den Ausbau der Fertigungskapazitäten, um das anhaltende Wachstum des Halbleitereinsatzes in der Elektronik für die kommenden Jahrzehnte zu unterstützen.

Unser Unternehmen errichtet sechs neue 300-mm-Wafer-Fabs für die Produktion unseres breiten und diversen Portfolios an analogen und eingebetteten Halbleiterbauelementen in eigener Regie.

Diese neuen Fabs werden unsere globale Präsenz eigengeführter Fertigungsstätten – Wafer-Fabs und Montage- und Test-Einrichtungen – erweitern und die Liefersicherheit unserer Kunden verbessern.

Kyle Flessner, Senior Vice President des Technologie- und Produktionsbereichs, erläuterte unlängst unsere interne Fertigungsstrategie. Unsere Technologie- und Produktionsgruppe befasst sich mit der Entwicklung von Silizium-, Gehäuse- und Test-Technologien sowie mit unseren globalen Fertigungsabläufen und der Halbleiterqualität.

Frage: Wie sieht die langfristige Fertigungs- und Technologiestrategie von TI aus, und wie profitieren unsere Kunden davon?

Kyle Flessner: Ein Kernelement unserer Strategie ist die Investition in den Ausbau unserer internen Fertigungskapazitäten – in eigene Wafer-Fabs und Montage- und Test-Einrichtungen –, um die Abhängigkeit von externen Lieferanten zu reduzieren. 

Wir bauen unsere internen Kapazitäten aus, um den steigenden Bedarf an Halbleitern zu decken, und wir und unsere Kunden sind mit dem Fortschritt unserer Aktivitäten sehr zufrieden. Wir sind begeistert, dass die Produktion in RFAB2, unserer neuesten und größten 300-mm-Wafer-Fab in Richardson, Texas, angelaufen ist, und freuen uns auf den Produktionsstart in unserer nächsten 300-mm-Wafer-Fab LFAB in Lehi, Utah, gegen Ende dieses Jahres.

Wir sind nicht nur Eigentümer unserer Fertigungskapazitäten, sondern auch unserer Prozess-, Gehäuse- und Testtechnik-Entwicklung – ein weiteres wichtiges Element unserer Strategie, das uns die effiziente Umsetzung neuer Produktdesigns ermöglicht. Unsere Technologiegruppen arbeiten eng mit unseren Geschäftsbereichen und unseren Fertigungsstätten zusammen, um die Differenzierung, die Realisierbarkeit, den optimalen Technologieeinsatz und die Kosteneffizienz unserer analogen und eingebetteten Verarbeitungs-Produkte bereits in einem frühen Stadium des Designprozesses sicherzustellen.

F: Was ist ein 300-mm-Wafer und warum ist diese Größe von Bedeutung?

Kyle Flessner: Dreihundert Millimeter – oder 12 Zoll im Durchmesser – ist die größte und fortschrittlichste Durchmessergröße für Silizium-Wafer. Je größer der Wafer ist, desto mehr einzelne Halbleiterchips kann man auf einem Wafer fertigen. Ein einziger 300-mm-Wafer kann Millionen einzelner Halbleiterchips enthalten – mindestens 2,3-mal mehr als die gängigeren und kleineren 200-mm-Wafer.

Schon seit mehr als einem Jahrzehnt liegt unser strategischer Schwerpunkt auf der Fertigung von 300-mm-Wafern. 300-mm-Wafer liefern aber nicht nur mehr Chips je Wafer – ihre Fertigung erfolgt auf fortschrittlicheren Anlagen unter Anwendung vollautomatischer Fertigungsabläufe. Das sorgt für eine hohe Ausbeute, für Qualität und für Effizienz, was sich in geringeren Kosten und einer besseren Versorgungssicherheit für unsere Produkte niederschlägt. Durch die erhöhte Anzahl an Chips auf einem Wafer, können wir auch Abfälle reduzieren und den Wasser- und Energiebedarf pro Chip verbessern.

F: Unsere Investitionen in Wafer-Fabs konzentrieren sich auf 45-Nanometer- bis 130-Nanometer-Technologieknoten. Könnten Sie erklären, was ein Technologieknoten ist und in welchem Zusammenhang er mit der 300-mm-Fertigung steht? 

Kyle Flessner: Der Technologieknoten bezeichnet die minimale auf dem Wafer vertretene Geometrie. Mit der Verkleinerung des Technologieknotens wird die Dichte der Bauteile erhöht und die Größe der einzelnen Dies oder Chips reduziert. Die Größe des Technologieknotens muss jedoch gegen andere Faktoren abgewogen werden. Wenn der Technologieknoten, auf dem Sie entwerfen, sehr klein ist, müssen Sie erhebliche Herausforderungen hinsichtlich Spannungspegeln, Stromverbrauch, thermischem Verhalten, Präzision usw. bewältigen. Diese Herausforderungen können die Kosten in die Höhe treiben und schlagen sich nicht notwendigerweise in Vorteilen für Ihr Produkt nieder.

Wir verfügen über innovative Technologien, die es uns ermöglichen, effizient zu agieren und differenzierte Produkte zu entwickeln. Alle unsere aktuellen Technologie-Entwicklungen erfolgen in Technologieknoten zwischen 45 und 130 Nanometer, die speziell darauf ausgelegt sind, die Effizienz der 300-mm-Fertigung zu nutzen und die optimale Kosten, Leistung, Energie, Präzision und Spannungspegel bieten – allesamt relevante Faktoren für unser breites Portfolio an analogen und eingebetteten Produkten.

F: Warum ist die Kontrolle unsere Lieferkette so wichtig für die Kunden?

Kyle Flessner: Unsere interne Fertigungsbasis verleiht uns die Flexibilität, uns an die Marktbedingungen anzupassen, unser Angebot zu skalieren und unsere Kunden unabhängig vom jeweiligen Marktumfeld zu unterstützen. So können wir beispielsweise bei Bedarf Produkte in mehreren Fabriken fertigen. Außerdem verfügen wir über globale Produktvertriebszentren in der Nähe der Produktionsstandorte unserer Kunden, was dazu beiträgt sicherzustellen, dass wir unsere Kunden mit den von ihnen benötigten Produkten – wann und wo auch immer – versorgen.

F: Welche Maßnahmen ergreifen unsere Fertigungsstandorte zur Sicherstellung der Nachhaltigkeit? 

Kyle Flessner: Unser Unternehmen engagiert sich schon seit langem für eine verantwortungsbewusste, nachhaltige Fertigung. Vor fast einem Jahrzehnt bauten wir die weltweit erste ökologische, LEED-Gold-zertifizierte (Leadership in Energy and Environmental Design) Halbleiterfertigungsanlage – RFAB in Richardson, Texas. Zu unseren Nachhaltigkeitszielen an diesem 37 Hektar großen Standort gehörten die Reduzierung des Verbrauchs natürlicher Ressourcen, die Verringerung der Umweltverschmutzung und die allgemeine Minderung der Auswirkungen auf die Umwelt und das Gemeinwesen. Unsere Nachhaltigkeitsinitiativen resultierten in einer Verbesserung der Luftqualität und der Reduzierung des Verbrauchs von Energie, Wasser und Baumaterialien. Im Zuge der Ausweitung unserer Fertigungskapazitäten setzen wir weiter auf Anlagen, die den LEED-Gold-Standards für bauliche Effizienz und Nachhaltigkeit entsprechen.

Darüber hinaus investieren wir in die Reduzierung von Treibhausgasemissionen – durch verbesserte Fertigungstools, Reduktionstechnologie und die Nutzung alternativer Energien. Des Weiteren führen wir fast 90 % unserer Abfälle und überschüssigen Materialien der Wiederverwendung oder dem Recycling zu, und ein Großteil unseres Wassers wird wiederverwendet.

F: Haben Sie noch ein paar letzte Worte für uns?

Kyle Flessner: Ich sehe mit Begeisterung in unsere Zukunft. Wir haben eine fantastische Technologie, eine fortschrittliche 300-mm-Fertigung und eine faszinierende Kultur, die uns die Möglichkeit gibt, differenzierte Produkte für unsere Kunden zu schaffen. Interne Fertigung und Technologieentwicklung sind einzigartige Vorteile, über die wir als Unternehmen verfügen und die es uns ermöglichen, der wachsenden Nachfrage nach Halbleitern auf Jahrzehnte hinaus zu genügen.