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Unternehmen

Bosch eröffnet Chipfabrik der Zukunft in Dresden

#BoschSiliconDay: Erste Wafer durchlaufen vollautomatisiert die Fertigung

Zwei Mitarbeiter arbeiten gemeinsam an einer Maschine in der neuen Chipfabrik in Dresden.

Es ist ein Meilenstein für die Chipfabrik der Zukunft: Im neuen Bosch Halbleiterwerk in Dresden durchlaufen erstmals Silizium-Wafer vollautomatisiert die Fertigung.

In der komplett digitalisierten und hochvernetzten Halbleiterfabrik sollen künftig vor allem Mikrochips für Autos gebaut werden. „Aus Dresden kommen schon bald Chips für die Mobilität der Zukunft und mehr Sicherheit im Straßenverkehr. Noch in diesem Jahr wollen wir die Chipfabrik der Zukunft eröffnen“, sagt Harald Kröger, Geschäftsführer der Robert Bosch GmbH. Das Unternehmen betreibt bereits ein Halbleiterwerk in Reutlingen bei Stuttgart. Mit der neuen Waferfab in Dresden erweitert Bosch seine Fertigungskapazitäten für die immer größeren Anwendungsfelder von Halbleitern. Rund eine Milliarde Euro investiert Bosch in die Hightech-Fertigung, die zu den modernsten Chipfabriken der Welt zählt.

Folgen Sie Bloggerin Nicole Scott auf eine virtuellen Videotour durch die vollvernetze und intelligente Waferfab in Dresden.

360° Waferfab

Das neue Boschwerk in Dresden aus der Vogelperspektive.

Das neue Bosch-Werk steht auf einem Grundstück, das so groß ist wie 14 Fußballfelder. Auf insgesamt 72 000 Quadratmeter entstehen Produktions- und Büroflächen. Werfen Sie einen Blick ins Innere und erkunden Sie die Waferfab mit interaktiven Sphären-Fotos, fast so als ob Sie vor Ort wären.

300-Millimeter-Fertigungstechnologie

Bosch setzt mit seinem Neubau in Dresden auf die Technologie mit 300-Millimeter-Durchmesser. Auf einen einzelnen Wafer passen somit rund 31 000 einzelne Chips. Im Vergleich zur etablierten Fertigung mit kleineren 150- und 200-Millimeter-Wafern erzielt das Unternehmen somit höhere Skaleneffekte und stärkt seine Wettbewerbsfähigkeit in der Halbleiterproduktion. Die Vollautomatisierung der Fertigung sowie der Datenaustausch in Echtzeit zwischen den Maschinen macht die Chip-Produktion in Dresden zudem besonders effizient. „Unsere neue Halbleiterfabrik setzt Maßstäbe bei Automatisierung, Digitalisierung und Vernetzung“, sagt Kröger.

Vom Wafer zum Chip

Auf einen einzelnen Wafer passen rund 31 000 einzelne Chips.

Halbleiter finden immer mehr Einsatz, beispielsweise im Internet der Dinge und für die Mobilität der Zukunft. Ausgangspunkt für die Halbleiterproduktion sind kreisrunde Scheiben aus Silizium, die sogenannten Wafer. In der Dresdner Chipfabrik von Bosch haben sie einen Durchmesser von 300 Millimeter und sind künftig mit 60 Mikrometern dünner als ein menschliches Haar. Die noch unbehandelten, sogenannten Roh-Wafer werden in einem mehrwöchigen Fertigungsprozess bearbeitet, um daraus die begehrten Halbleiterchips herzustellen. In Fahrzeugen übernehmen sie beispielsweise als anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, oder kurz ASICs, die Rolle des Denkers. Sie verarbeiten die Informationen von Sensoren und stoßen weitere Aktionen an. Sie sagen beispielsweise den Airbags in Bruchteilen von Sekunden, dass sie auslösen sollen. Auf den nur wenigen Quadratmillimeter großen Siliziumchips verbergen sich komplexe Schaltungen mit bis zu mehreren Millionen elektronischen Einzelfunktionen.

Podcast: Wie man einen der saubersten Orte der Welt baut – im Gespräch mit Werkleiter Otto Graf

Erste AIoT-Fabrik

Zwei Mitarbeiter arbeiten gemeinsam an einer Maschine in der neuen Chipfabrik in Dresden. Die grafische Integration von Code symbolisiert die künstliche Intelligenz.

Das Halbleiterwerk in Dresden ist Boschs erste AIoT-Fabrik. AIoT – dieser Begriff steht für die Kombination von Künstlicher Intelligenz und dem Internet der Dinge. Damit schafft Bosch die Grundlage für eine datengesteuerte, kontinuierliche Verbesserung in der Produktion und setzt neue Maßstäbe beim Thema Industrie 4.0. So lässt sich das Datenvolumen, das in der Waferfab entsteht, mittels Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) auswerten. Ein KI-Algorithmus erkennt beispielsweise selbst kleinste Fehler, die durch spezifische Fehlerbilder, sogenannte Signaturen, auf den Wafern sichtbar werden. Die Ursachen werden sofort analysiert und Prozessabweichungen umgehend korrigiert, noch bevor sie die Zuverlässigkeit des Produktes beeinflussen können. Dies ist der Schlüssel, um Fertigungsprozesse und Qualität der Halbleiter weiter zu verbessern und einen hohen Grad an Prozessstabilität zu erreichen. Das wiederum führt zu einem schnellen Serienstart von Halbleiterprodukten. KI-Algorithmen können zudem präzise Vorhersagen treffen, ob und wann eine Fertigungsmaschine oder ein Roboter gewartet oder nachjustiert werden muss. Die Arbeiten finden also nicht nach einem starren Plan statt, sondern genau dann, wenn sie erforderlich sind – und rechtzeitig, bevor es zu Problemen kommt. Auch in der Produktionssteuerung kommt KI zum Einsatz, um die Wafer zeit- und kostensparend durch bis zu 700 Prozessschritte an rund 100 Anlagen im Werk zu navigieren.

In der komplett digitalisierten und hochvernetzten Halbleiterfabrik sollen künftig vor allem Mikrochips für Autos gebaut werden. „Aus Dresden kommen schon bald Chips für die Mobilität der Zukunft und mehr Sicherheit im Straßenverkehr. Noch in diesem Jahr wollen wir die Chipfabrik der Zukunft eröffnen“, sagt Harald Kröger, Geschäftsführer der Robert Bosch GmbH. Das Unternehmen betreibt bereits ein Halbleiterwerk in Reutlingen bei Stuttgart. Mit der neuen Waferfab in Dresden erweitert Bosch seine Fertigungskapazitäten für die immer größeren Anwendungsfelder von Halbleitern. Rund eine Milliarde Euro investiert Bosch in die Hightech-Fertigung, die zu den modernsten Chipfabriken der Welt zählt.

Mit den Augen der Datenbrille

Mitarbeiter im Bosch-Werk in Dresden nutzen AR-Brillen bei ihrer Arbeit.

Bosch nutzt im Dresdner Werk Augmented Reality (AR). Dank smarter AR-Datenbrillen oder Tablets werden Nutzern digitale Inhalte in die reale Umgebung eingeblendet. Eine von Bosch entwickelte AR-App macht beispielsweise die Energiedaten aus der Waferfab in einem virtuellen Gebäudemodell sichtbar. Damit lässt sich der CO₂-Fußabdruck von Fertigungsanlagen optimieren. Zudem unterstützen Datenbrillen bei der Bauplanung und sind künftig ein wichtiges Hilfsmittel bei der Fernwartung von Anlagen durch Experten weltweit, die gar nicht vor Ort sind.

Ready für 5G

Damit die Datenübertragung zwischen Maschinen und Computern künftig noch flexibler wird, wird in der Halbleiterfabrik schon bald der neue Mobilfunkstandard 5G eingeführt. Das Werk ist daher von Beginn an „5G-ready“. Alle erforderlichen baulichen Maßnahmen für eine 5G-Infrastruktur wurden beim Bau bereits berücksichtigt.

Von Beginn an klimaneutral

Die neue Bosch Fabrik in Dresden umgeben von Bäumen und grünen Wiesen.

Am neuen Standort wurde von Anfang an auf Umweltschutz und Nachhaltigkeit geachtet. Daher wurde das Halbleiterwerk in Dresden von Beginn an klimaneutral gestellt. Bosch greift dafür auf die Erfahrungen des Schwesterwerks in Reutlingen zurück. Die Hauptenergieversorgung erfolgt beispielsweise ausschließlich durch Ökostrom und klimaneutrales Erdgas. Zudem sorgt ein ausgeklügeltes Energiemanagement für eine verbrauchsoptimierte Fertigung.

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