21.07.2000, 17:26 Uhr

Pizza-Wafer als Hoffnungsträger

Trotz Marktzuwachs von 69 % blicken die Zulieferer der Chipindustrie nicht euphorisch in die Zukunft. Sorgen Pizza-Wafer für einen langen Boom oder droht bald wieder ein Einbruch?

Paranoia ist laut Intel-Chairman und Management-Guru Andy Grove das einzig gesunde Überlebensprinzip für einen Chipmacher. Jetzt beherzigen auch die Fabausrüster diese Maxime: Sie erleben die beste Boomzeit seit 20 Jahren, synchron mit den Chipmachern. Doch immer noch blicken sie über die eigene Schulter zurück auf das Katastrophenjahr 1998. Da bescherte ihnen die Finanzkrise der asiatischen Abnehmer einen abrupten Einbruch – gerade als sie sich mit kapitalintensiven Vorlaufinvestitionen auf eine neue, hoch produktive aber knifflige Fertigungstechnologie vorbereiteten: die übergroßen 300-mm-Wafer.
Und obwohl seit zwei Jahren wieder alles wie geschmiert läuft, blickten die Fabausrüster auf der Messe Semicon-West in San Francisco (10. bis 14. Juli) genau so ängstlich nach vorn: auf 2002, 2003 und 2004. Werden ihre enormen Vorleistungen, mit weltweiten Forschungs- und Standardisierungskonsortien, den entsprechenden „Payoff“ abwerfen? Oder kommt der nächste Downturn – Abflauen der Handy-Manie, Ende der PC-Ära, harte Landung der US-Konjunktur – schon 2001?
Eigentlich sollte die Halbleiterindustrie schon seit einem Jahr auf die Pizza-großen 300-mm-Siliziumscheiben umgestiegen sein. Trotz höherer Betriebskosten und massiver Anfangsinvestitionen von um die 2 Mrd. Dollar für jede neue Fab verringern sich pro Chip die Fertigungskosten um glatte 30 %. Und bei etwa gleicher (oder kürzerer) Prozessdauer steigt die Zahl der ausgestoßenen Chips pro Waferdurchlauf um den Faktor 2,5.
Anders herum: Die gleiche Anzahl von Chips lässt sich mit der Hälfte der bisher eingesetzten Fertigungstools erzeugen. Als Konsequenz, sieht Mitsuyaki Yamaguchi von Tokyo Electron voraus, wird sich der Ausrüstungsmarkt bezogen auf den Halbleitermarkt verkleinern. Langfristig droht also die weitere Konsolidierung der Equipment-Industrie.
Dabei ist die Waferverarbeitung nur das „Frontend“ der Chipherstellung. Die folgenden Stufen, Test, Assembly (Zusammenbau) und Packaging (Gehäuseeinbau), stehen vor ebenso großen Herausforderungen. Die smarten Handys, Organizer und Webpanels erfordern eine neue Ökonomie der Chip-Gehäuse (oder den Verzicht auf Gehäuse) und ihrer Oberflächenmontage auf winzigen Leiterplatten. Im Backend der Chipfertigung bahnen sich, getragen vom Handy-Boom, radikal neue Entwicklungen an.
Erstens ist da die immer weitere Zusammenfassung möglichst vieler Funktionen pro Chip zu kompletten Systemen – um den Montageaufwand zu senken. Und zweitens das „Wafer Level Chip Packaging“: Noch auf dem unzerschnittenen Wafer werden Tausende von integrierten Schaltungen mikrometergenau mit zahlreichen „Bumps“, Anschlusspunkten aus Lötmaterial, versehen, funktional getestet, in Polymer eingebettet und erst dann zerteilt. Diese „Chip-size“-ICs nehmen nur mehr die Grundfläche des eingebetteten Chips ein. Die Folge: Eine spezialisierte Backend-Packaging-Industrie, oft in strukturschwachen Regionen angesiedelt und weltweit verstreut, wird Kosten sparend in die Waferfertigung integriert.
Gleichzeitig mit den größeren Wafern kommt die nächst kleinere Chipgeometrie mit 130 nm Strukturfeinheit. Während die großen Wafer neue Anforderungen an die Fabrikautomation, Prozesssteuerung und Tool-Interfaces stellen, verlangt die 130-nm-Geometrie (jetziger Stand: 180 nm) wichtige Vorentscheidungen bei der Waferbelichtung. Da wollen die Chipmacher schon für die nächsten „Nodes“ bis herab zur 70-nm-Geometrie vorsorgen. Das bringt für die Hersteller von Lithographiesystemen hohe Anstrengungen, die noch andauern. Der europäische Marktführer ASML investiert in diesem Jahr 8 Mrd. Dollar, um für Lichtquellen der Wellenlängen 193 nm und 157 nm gerüstet zu sein.
Entsprechend divergent sind die Prognosen. Der Semi-Verband (Semiconductor Equipment and Materials International) versucht es mit äußerster Zurückhaltung: eine Marktausweitung von gerade mal 37 % in diesem Jahr, auf 34,5 Mrd. Dollar, ist das Ergebnis des halbjährlichen Konsensus-Forecast der weltweiten (insgesamt 2400) Semi-Mitglieder. Nächstes Jahr sollen mit 23 % weitere Zuwächse kommen. Angebahnt hat sich der Aufschwung 1999 mit einem gesunden Plus von 18,4 %. Das Katastrophenjahr 1998 hatte ein Minus von 22 % gebracht.
Die Semi-Prognose liegt allerdings unter der Vorhersage des bekannten Marktforschers Dataquest: Um 69 % werden in diesem Jahr die Equipment- und Materialhersteller laut Dataquest wachsen, um den Anforderungen der Fabrik-ausweitungen und Neugründungen gerecht zu werden.
Semi-Präsident Stanley Myers beschwört eine realistische Perspektive: „Während sich die Wachstumsrate abschwächt und vielleicht eine Korrektur im zweiten Quartal reflektiert, zeigen die Zahlen für den Mai den achten Monat eines kontinuierlichen Wachstums und Rekorde im Bestelleingang.“
Da kam eine einsame Kassandrastimme kurz vor der Fachmesse Semicon West wie gerufen: Die Chipindustrie sei maßlos überhitzt, hatte der Analyst Jonathan Joseph von Salomon Brothers geäußert. Die Nachhol-Expansion der Chipmacher führe den nächsten zyklischen Abschwung schon sehr viel früher herbei, beginnend in sechs bis neun Monaten.
Das sorgte auf der Messe für Wirbel. Allein Intel will in diesem Jahr 6 Mrd. Dollar in neue Fabs investieren und damit seine Führerschaft zementieren. Drei japanische Hersteller liegen mit 8,45 Mrd. Dollar kumulativ auf ähnlicher Höhe. Nicht zu vergessen die Fabriken von Infineon in Dresden und Richmond. WERNER SCHULZ
Milliardenschwere Chip-Fabriken für 300-mm-Wafer entstehen derzeit in aller Welt. Doch die Marktforscher sind uneins, wie lange die derzeitige Boomphase der Chipindustrie und der damit verbundenen Fertigungsgeräte-Industrie anhält.

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