Halbleiterfertigung Staatliche Milliarden sichern Serienfertigung von 2-nm-Chips

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Der japanische Chipfertiger Rapidus treibt seine Pläne voran und baut die eigene Halbleiterproduktion massiv aus. Mit frischen staatlichen Geldern in Milliardenhöhe errichtet das Unternehmen ein Analysezentrum in Betrieb und peilt die Massenfertigung an.

Japan unterstützt seinen jüngsten Chip-Hersteller finanziell massiv. Der Staat erhöht seine Beteiligung an der Rapidus Corporation auf insgesamt umgerechnet 16 Milliarden US-Dollar. Wirtschaftsminister Ryosei Akazawa sicherte diese Summe am vergangenen Wochenende auf einer Veranstaltung in Chitose auf der Insel Hokkaido offiziell zu. Das Start-up, das erst im August 2022 begann, rüstet sich mit dem Kapital für den nächsten Ausbauschritt. Im kommenden Jahr 2027 sollen Halbleiter der 2-Nanometer-Klasse vom Band rollen.

Während der Feier weihte Rapidus ein neues Analysezentrum sowie den Bereich Rapidus Chiplet Solutions ein. Beide Einrichtungen flankieren die erste große Fabrik des Unternehmens. Die Japaner bündeln damit wichtige Produktionsschritte an einem einzigen Standort, anstatt sie weltweit zu verteilen. Im Analysezentrum untersuchen Fachkräfte künftig erste Prototypen detailliert, um die Qualität der Bausteine gezielt für die nahende Serienproduktion zu erhöhen

Komplette Wertschöpfungskette an einem Ort

Rapidus belichtet nicht nur die Siliziumscheiben, sondern übernimmt künftig auch das Packaging. In unmittelbarer Nähe auf dem Gelände von Seiko Epson baut das Unternehmen derzeit eine Fabrik für diesen Produktionsschritt. Fachleute montieren dort die Halbleiter auf Trägermaterialien, damit Elektronikhersteller die Bausteine direkt in ihre Geräte einlöten können. Indem Rapidus die Wafer fertigt, die Chips testet, die Scheiben zerschneidet und abschließend verpackt, kontrolliert das Start-up alle kritischen Arbeitsschritte selbst. Das Unternehmen arbeitet damit ähnlich wie etablierte Auftragsfertiger, etwa der taiwanische Marktführer TSMC.

Das Unternehmen bereitet den regulären Betrieb bereits intensiv vor. Eine eigens eingerichtete Produktionsstraße fertigt erste Prototypen der Bausteine. Entwickler, die keine eigenen Fabriken besitzen, greifen schon jetzt auf eine frühe Version des Process Design Kit zu. Mit diesem Werkzeug passen sie ihre Entwürfe an die speziellen Maschinen der Japaner an. Rapidus plant, diese Software-Schnittstelle bald allgemein zu veröffentlichen.

Technologischer Sprung durch internationale Allianzen

Wenn die Anlagen im Jahr 2027 massenhaft Chips produzieren, nutzen sie feinste Strukturen der Mikroelektronik. Die Entwickler setzen dabei auf Transistoren, die den Stromfluss von allen Seiten kontrollieren, und versorgen die Bausteine über die Rückseite mit Strom. Diese Techniken bilden das Fundament für leistungsfähige Prozessoren, die Systeme für künstliche Intelligenz oder autonomes Fahren dringend benötigen. Um dies in so kurzer Zeit zu stemmen, kooperiert Rapidus eng mit der Wissenschaft und internationalen Partnern. Experten der Ibm und Forschende der Fraunhofer-Institute unterstützen die Japaner.

Bereits im vergangenen Sommer meldete das Unternehmen Erfolge und belichtete Test-Wafer mit 2-Nanometer-Strukturen. Damals nahm das Start-up laut eigenen Angaben eine vollständige Single-Wafer-Prozesslinie sowie mehr als 200 der modernsten Halbleiteranlagen der Welt in Betrieb. Anstatt große Chargen zu verarbeiten, schleust Rapidus jeden Wafer einzeln durch die Maschinen. Dadurch minimiert der Hersteller Fehler und gewinnt präzise Daten, um die Abläufe weiter zu verbessern. Zunächst zielt Rapidus auf Kunden ab, die maßgeschneiderte Chips in kleinen Serien verlangen, bevor es die Anlagen für riesige Stückzahlen öffnet. ​(mc)

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