Bosch bereikt mijlpaal op weg naar de opening van de chipfabriek in Dresden

- Harald Kröger: “Uit Dresden komen binnenkort chips voor de mobiliteit van de toekomst.”
- Pionier in Industrie 4.0: Bosch produceert chips vanaf het begin verbonden en hoogautomatisiert.
- Hoogcomplexe productie: Van wafer tot chip zijn meerdere honderden stappen nodig.

Het is een mijlpaal voor de chipfabriek van de toekomst: in de nieuwe Bosch halfgeleiderfabriek in Dresden ondergaan voor het eerst silicium-wafers volledig geautomatiseerd de productie. Dit wordt gezien als een cruciale stap op weg naar de productie-start, die het bedrijf voor eind 2021 plant. In de volledig gedigitaliseerde en hoogvernetzte halfgeleiderfabriek moeten in de toekomst vooral microchips voor auto's worden vervaardigd. “Uit Dresden komen binnenkort chips voor de mobiliteit van de toekomst en meer veiligheid op de weg,” zegt Harald Kröger, algemeen directeur van Robert Bosch GmbH. Het bedrijf heeft al een halfgeleiderfabriek in Reutlingen bij Stuttgart. Met de nieuwe waferfabriek in Dresden breidt Bosch zijn productiecapaciteit uit voor de steeds grotere toepassingsgebieden van halfgeleiders en bevestigt opnieuw zijn technologische locatie Duitsland. Bosch investeert ongeveer een miljard euro in de hightech-productie, die tot de modernste chipfabrieken ter wereld behoort. De nieuwbouw wordt gefinancierd door de Bondsrepubliek Duitsland. De subsidieverstrekker is het Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Bosch plant de officiële opening van zijn halfgeleiderfabriek in juni 2021.

Prototypenproductie in Dresden is begonnen

Sinds eind januari 2021 ondergaan in Dresden de eerste wafers de productie. Hieruit produceert Bosch power halfgeleiders, die later bijvoorbeeld in gelijkspanningsomzetters in elektrische en hybride voertuigen worden gebruikt. De wafers zijn zes weken in de productie en passeren volledig geautomatiseerd ongeveer 250 afzonderlijke stappen. Daarbij worden op de wafers kleine structuren aangebracht met een diepte en breedte van een fractie van een micrometer. De zo vervaardigde microchip-prototypes kunnen nu voor het eerst worden ingezet en getest in elektronische componenten. Vanaf maart start Bosch met de eerste productiecycli van hoogcomplexe geïntegreerde schakelingen. Dan doorlopen de wafers op weg naar de voltooide halfgeleiderchip meer dan tien weken ongeveer 700 processtappen.

Productietechnologie met 300 millimeter

Bosch vertrouwt met zijn nieuwbouw in Dresden op de technologie met een diameter van 300 millimeter. Op één enkele wafer passen ongeveer 31.000 chips. In vergelijking met de gevestigde productie met kleinere 150- en 200-millimeter wafers behaalt het bedrijf hiermee hogere schaalvoordelen en versterkt het zijn concurrentiepositie in de halfgeleiderproductie. De volledige automatisering van de productie en de realtime gegevensuitwisseling tussen de machines maken de chipproductie in Dresden bovendien bijzonder efficiënt. “Onze nieuwe halfgeleiderfabriek zet maatstaven op het gebied van automatisering, digitalisering en netwerking,” zegt Kröger.

De bouw van zijn halfgeleiderfabriek op het ongeveer 100.000 vierkante meter grote terrein in het Dresdense “Silicon Valley” – ongeveer zo groot als 14 voetbalvelden – begon Bosch in juni 2018. Eind 2019 was de buitenkant van de hightech-vestiging met een totale gebruiksoppervlakte van bijna 72.000 vierkante meter voltooid; de binnenafwerking begon en de eerste productiemachines werden in de cleanroom geïnstalleerd. Een eerste geautomatiseerde korte doorloop van delen van de hoogcomplexe productietechniek vond plaats in november 2020. In de eindfase van de bouw moeten in Dresden tot 700 medewerkers werken. Zij sturen en bewaken de productie en onderhouden de machines.

Van wafer tot chip

Halfgeleiders worden steeds meer toegepast, bijvoorbeeld in het internet der dingen en voor de mobiliteit van de toekomst. Het uitgangspunt voor de halfgeleiderproductie zijn ronde schijven van silicium, de zogenaamde wafers. In de Dresdense Bosch-chipfabriek hebben ze een diameter van 300 millimeter en worden ze in de toekomst 60 micrometer dunner dan een mensenhaar. De nog onbewerkte, zogenaamde ruwe wafers worden in een meermaand durend productieproces bewerkt om de gewilde halfgeleiderchips te maken. In voertuigen vervullen ze bijvoorbeeld als toepassing-specifieke geïntegreerde schakelingen, of kortweg ASICs, de rol van denker. Ze verwerken de informatie van sensoren en zetten verdere acties in gang. Ze vertellen bijvoorbeeld de airbags in fracties van seconden dat ze moeten worden geactiveerd. Op de slechts enkele vierkante millimeter grote siliciumchips bevinden zich complexe schakelingen met tot wel enkele miljoenen elektronische functies.