Wafer-Produktion 150-mm-CMOS: Zwischen realem Risiko und vorhersehbarem Strukturwandel

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Die Tage der 150-mm-Wafer sind gezählt: Siltronic stellt die Produktion kleiner Durchmesser ein, TSMC kündigt das Ende seiner 6-Zoll-Linien an. Wird sich das als Problem herausstellen oder ist die Industrie längst vorbereitet?

Noch immer basieren zahlreiche analoge und Mixed-Signal-Bausteine auf Prozessen, die auf 150-mm-Wafern gefertigt werden. Entsprechend sorgte die Ankündigung von TSMC (via Reuters), seine 6-Zoll-Linien innerhalb der nächsten zwei Jahre zu schließen, für Aufmerksamkeit. Auch Siltronic stellt bis Ende 2025 die Produktion kleiner Waferdurchmesser ein. Branchenbeobachtern zufolge haben Onsemi und Tower Semiconductor in den vergangenen Jahren ihre 150-mm-Linien schrittweise zurückgefahren. Es klingt ganz danach, dass 150-mm-Wafer Mangelware werden könnten.

Insbesondere für Automotive-Zulieferer, Medizintechnik oder Luftfahrt sind solche Schritte keineswegs trivial, denn ein Redesign kann Jahre dauern, die Validierung verschlingt Budgets im Millionenbereich, und Last-Time-Buys sind nur eine kurzfristige Lösung. Dem JEDEC-Standard J-STD-048 zufolge, der Benachrichtigungsstandard für Produktabkündigungen, haben Kunden ab der Ankündigung sechs Monate Zeit, um ihre endgültigen Bestellungen aufzugeben, und zwölf Monate für die endgültigen Lieferungen. Für einige Bereiche der Elektronikindustrie ist das so gut wie nichts. Zuvorkommend ist es da etwa von TSMC, die Abkündigung von 150-mm-Prozessen zwei Jahre im Voraus anzukündigen.

Schockierend? Kaum

Allerdings ist das Thema kein Schock, der die Branche unvorbereitet trifft, auch wenn das manch einer so sehen mag. Vielmehr handelt es sich um eine logische Fortsetzung eines seit Jahrzehnten laufenden Trends: Mit dem Schritt von 150 auf 200 und später 300 mm haben sich Wafergrößen kontinuierlich vergrößert, während die Nachfrage nach 150 mm sukzessive sank. Entsprechend schwierig ist es für Foundries geworden, Material und Equipment für diese Linie wirtschaftlich vorzuhalten.

Die Abkündigung von 150-mm-CMOS stellt in den wenigsten Fällen ein strukturelles Risiko dar. Doch unstrittig ist, dass dieser Rückzug für Branchen mit langen Produktlebenszyklen eine Herausforderung bedeutet. Ein abrupter Technologiewechsel kann Sicherheitszertifizierungen gefährden, Lieferketten destabilisieren und Produktentwicklungen verzögern.

Dennoch ist die Entwicklung für die Mehrheit der Halbleiterindustrie längst absehbar und kaum disruptiv. 200 mm hat sich als Standard für analoge und Mixed-Signal-Anwendungen etabliert und deckt den Bedarf stabil ab. Laut SEMI entfielen 2023 mehr als ein Drittel aller Waferstarts auf Nodes oberhalb von 90 nm – ein klares Zeichen für die Robustheit der 200-mm-Versorgung.

Ob auch 200 mm in den nächsten zehn Jahren zur Disposition stehen, ist derzeit reine Spekulation. Im Unterschied zu 150 mm sind diese Linien breit ausgelastet, werden aktiv modernisiert und sind integraler Bestandteil von MEMS-, Sensor- und Leistungselektronik. Die Frage ist also weniger, ob 200 mm verschwinden, sondern wie lange sie ökonomisch attraktiv bleiben. Das Fazit fällt damit ambivalent aus: Ja, das Ende von 150-mm-CMOS kann für einzelne Industrien schmerzhaft werden. Aber nein, es ist kein unvorhergesehenes Beben, das die gesamte Halbleiterwelt erschüttert. Eher handelt es sich um einen altbekannten Strukturwandel. (sb)

Produktionsende

Bye bye, SD-Wafer: Siltronic lässt Produktion auslaufen

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