Siliziumphotonik Tower Semiconductor investiert 4 Mrd. Dollar in japanisches Photonik-Zentrum

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Tower Semiconductor baut seine japanischen Werke für Siliziumphotonik, SiGe-Chips und Advanced Packaging aus. Bis 2029 soll die Kapazität auf 45.000 300-mm-Wafer pro Monat steigen.

Tower Semiconductor will seine Fertigung in Japan zu einem großen Produktionszentrum für Halbleiter zur optischen Datenübertragung ausbauen. Dafür sind Investitionen von insgesamt 4 Mrd. US-Dollar vorgesehen. Rund 3 Mrd. Dollar will der israelische Auftragsfertiger selbst aufbringen, weitere 1 Mrd. Dollar sollen vom japanischen Wirtschaftsministerium METI kommen. Im Mittelpunkt stehen Siliziumphotonik, Silizium-Germanium-Schaltungen und die Integration elektronischer und photonischer Chips.

Ein zentraler Bestandteil des Ausbaus ist das bislang stillgelegte Werk Fab 6 in Arai in der Präfektur Niigata. Tower will die bisherige 200-mm-Fabrik in eine 300-mm-Fertigung für Siliziumphotonik sowie Advanced Optical Packaging umbauen. Dort sollen unter anderem elektronische integrierte Schaltungen mit photonischen integrierten Schaltungen verbunden und zu optischen Modulen beziehungsweise Optical Engines zusammengeführt werden.

Bestehende 300-mm-Fertigung wird ausgebaut

Parallel dazu soll die Produktion in Fab 7 in Uozu in der Präfektur Toyama deutlich steigen. Die 300-mm-Fabrik befindet sich bereits in Serienproduktion und fertigt sowohl SiGe-EICs als auch photonische integrierte Schaltungen. Zum Einsatz kommen unter anderem Towers 65-nm-SiGe-Prozesse der TPS65-Familie einschließlich TPS65SG sowie die 45-nm-Siliziumphotonik-Technologie TPS45PHD.

Tower will zusätzliche Fertigungsanlagen schrittweise in Fab 7 installieren und damit die Kapazität erhöhen, ohne zunächst die Qualifizierung eines vollständig neuen Werks abwarten zu müssen. Dieser erste Ausbauabschnitt soll im vierten Quartal 2027 vollständig produktionsbereit sein. Ziel ist vor allem, die wachsende Nachfrage nach optischen Verbindungen und Optical Engines für KI-Rechenzentren zu bedienen.

In einem zweiten Ausbauabschnitt plant Tower eine weitere 300-mm-Fabrik direkt neben Fab 7 in Uozu. Das zusätzliche Werk soll die Produktionskapazität für SiGe-EICs und Siliziumphotonik-PICs um ein Mehrfaches erhöhen. Damit würden künftig zwei japanische Standorte die elektronischen und photonischen Halbleiter fertigen, während das umgerüstete Werk in Arai für deren weitergehende optische Integration vorgesehen ist.

Vorbereitung auf Co-Packaged Optics

Bis 2029 soll Towers japanische Fertigung insgesamt das Äquivalent von 45.000 300-mm-Wafern pro Monat erreichen. Das wäre den Angaben zufolge rund das 40-Fache der Kapazität von 2025. Hintergrund ist insbesondere der steigende Bandbreitenbedarf von KI-Systemen, bei denen optische Verbindungen zunehmend eingesetzt werden, um große Datenmengen mit hoher Geschwindigkeit und vergleichsweise geringem Energiebedarf zwischen Rechen- und Netzkomponenten zu übertragen.

Der Ausbau soll zugleich die technische Grundlage für Co-Packaged Optics schaffen. Bei diesem Ansatz werden optische Komponenten näher an die Rechenchips gebracht und zusammen mit elektronischen Schaltungen auf einem gemeinsamen Substrat integriert. Tower will entsprechende Fertigungstechnologien in Uozu etablieren. Das Unternehmen sieht sich bei CPO derzeit noch hinter Anbietern wie TSMC, Intel und GlobalFoundries, will die dafür benötigten SiGe-, Siliziumphotonik- und Packaging-Verfahren jedoch schrittweise zusammenführen.

Mit dem Ausbau verändert Tower zugleich die Struktur seiner japanischen Fertigung. Das Unternehmen war 2014 über ein Gemeinschaftsunternehmen mit Panasonic in Japan eingestiegen. Im Zuge einer Neuordnung soll Tower die vollständige Kontrolle über Fab 7 und das dortige 300-mm-Foundry-Geschäft übernehmen. Zusammen mit der Reaktivierung von Fab 6 und dem geplanten Neubau in Uozu entsteht damit ein weitgehend von Tower kontrollierter 300-mm-Produktionsverbund für elektronische und photonische Komponenten sowie deren optische Integration.(sg)

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