Mikro-Elektronik

Die Chemie der schlauen Chips


Das Erfurter Unternehmen X-FAB bringt Maschinen das Denken bei

Schon die in Massen produzierten digitalen Speicherchips lassen den Laien staunen: Sie sorgen dafür, dass in unsere Computer und MP3-Player immer mehr hineinpasst. Die „analog-mixed signal chips“, die etwa im Airbag auf Signale von außen reagieren, sind noch komplizierter.

„Das ist zu einem großen Teil Chemie“, sagt Manfred Riemer, Produktionsdirektor bei der X-FAB-Gruppe in Erfurt. Und Geduld: „Diese speziellen Chips durchlaufen bei uns in gut zwei Monaten bis zu 500 Arbeitsschritte.“

Erst belichten, dann materialisieren

Kern der Arbeit ist die „Photo-Lithografie“: Das ist das Aufbringen der Schaltkreis-Informationen auf einem Wafer, also einer Scheibe aus hochreinem Silicium. „Der Wafer wird auf einer Seite mit einem organischen Photo-Lack überzogen und dann durch eine Maske so belichtet, dass Stück für Stück ein Teil des Schaltkreises abgebildet wird“, erklärt Riemer. Der Lack wird an den belichteten Stellen wasserlöslich, löst sich deshalb im Entwickler ab, der Rest des Lacks wird gehärtet.

Damit ist die Struktur freigelegt und kann ins Material eingearbeitet werden. Etwa indem die freien Stellen mit Säure ausgeätzt und dann mit winzigen Mengen von Metall belegt werden. Ergebnis:  An diesen Stellen kann Strom hindurchfließen, es entsteht also ein Mini-Stück Schaltkreis.

Präzision und perfekte Logistik

Diese Prozedur von Belichtung und Strukturaufbau wird je nach den speziellen Anforderungen bis zu 30-mal in den verschiedensten Versionen wiederholt. Sie erfordert enorme Präzision – winzige Marker geben etwa beim Belichten die Orientierung vor.

„Auch eine präzise Logistik ist notwendig“, betont Riemer. Schließlich benötigt X-FAB Erfurt für die etwa 2.000 verschiedenen Chips rund 30.000 Masken – und produziert bis zu 300 verschiedene Chips zugleich.

 

Das Erfurter Unternehmen X-FAB  bringt Maschinen das Denken bei

Erfurt. Sie sind das Gehirn jedes modernen Automobils. Rund 50 „analog-mixed signal chips“ stecken etwa in der 3er-Reihe von BMW. Sie verarbeiten physikalische Signale von außen und steuern damit nicht nur Bequemlichkeiten wie den elektrischen Fensterheber: auch das Bremssystem ABS, das Stabilitätsprogramm ESP und den Airbag.

Und in Erfurt entstehen sie in großem Stil. „Rund 650 Wafer mit jeweils bis zu 10.000 analog-mixed signal chips verlassen hier täglich unsere Produktion“, berichtet Manfred Riemer, Produktionsdirektor der X-FAB-Gruppe. Sie zählt weltweit zu den zehn größten Anbietern dieser Wunderdinge. „Wir fertigen nur nach den Vorgaben unserer Kunden“, erläutert Riemer.  Die kommen vor allem aus der Auto-Industrie, der Medizintechnik, dem Maschinenbau und der Unterhaltungselektronik.

Um zwei Drittel hat X-FAB letztes Jahr seinen Umsatz steigern können, auf 300 Millionen Euro. Sie macht auch ordentlich Gewinn, was in der Branche derzeit selten ist. Rund 700 Mitarbeiter arbeiten in Erfurt, weitere 350 in Dresden sowie rund 1.600 in England, den USA und Malaysia.

Man setzt auf lokale Fachleute

Das Werk Erfurt, ursprünglich Teil des DDR-Kombinats Mikroelektronik, ist als Kernstück von X-FAB ein Magnet für junge Leute aus der Region. Zurzeit sind es 90 Azubis und Werkstudenten, „die mit einem guten Abschluss garantiert einen Arbeitsplatz bei uns bekommen“, so Riemer.

Entgegen dem Klischee, das in Hightech-Fabriken Kollegen aus aller Herren Länder zusammenarbeiten, setzt Riemer bewusst auf lokale Arbeitskräfte: „Die laufen nicht nach ein paar Jahren weg. Wir sehen es als Stärke, dass wir kaum Fluktuation haben.“

Zur Attaktivität der Arbeitsplätze, das belegt eine Umfrage im Betrieb, hat auch das vor einigen Jahren eingeführte System der Zwölf-Stunden-Schichten beigetragen. Innerhalb von jeweils 28 Tagen müssen die Kollegen nur noch 14- statt 20-mal in den Betrieb kommen, was bei den heutigen Spritpreisen den Geldbeutel schont und subjektiv mehr Freizeit bedeutet. Und im Betrieb brachte die Umstellung von drei auf zwei Schichtwechsel eine Leistungssteigerung von 7 bis 10 Prozent.

 

Schon gewusst? So bleiben Reinräume rein

Ein Staubkorn kann in der Chip-Industrie die Arbeit von Wochen vernichten. Deshalb wird hier in Reinräumen gearbeitet: Ein leichter Überdruck – erzeugt von einem in der Decke installierten „Druckplenum“ –, auf ein zehntausendstel Millimeter feine Filter und spezielle Reinigungstrupps halten den Schmutz draußen.

„Die Luft läuft hier in einem Kreislauf und wird ständig mit gereinigter Luft aufgefrischt“, erklärt Martin Schau, Mitarbeiter in der Wartung bei X-FAB in Erfurt. „Gleichzeitig halten 45 Prozent Luftfeuchtigkeit und 23 Grad Celsius die Chemikalien und optischen Anlagen im Idealzustand.“

Artikelfunktionen


'' Zum Anfang