Foundry

Unternehmen mit Halbleiterwerken

Eine Foundry (auch englisch silicon foundry) ist ein Fertigungsbetrieb in der Mikroelektronik, der in seinen Halbleiterwerken (englisch semiconductor fabrication plant, kurz „fab“) Produkte für andere Halbleiterunternehmen herstellt. Ursprünglich stammt der Begriff aus dem Englischen und bedeutet Gießerei.

HintergrundBearbeiten

Bei klassischen Halbleiterherstellern, auch IDM (englisch integrated device manufacturer) genannt, befinden sich Entwicklung und Produktion in einer Hand. Aufgrund der immer weiter steigenden technischen Anforderungen an die Produktion werden Bau und Inbetriebnahme solcher Fabriken immer kapitalintensiver. Die Erstellung von Fabriken für Halbleiterscheiben (Wafer) mit heute üblichen Strukturgrößen im unteren Nanometer-Bereich kostet mehrere Milliarden Euro. Auch der Betrieb ist nicht weniger aufwändig und nur bei guter Auslastung der Fertigungsanlagen rentabel, unter anderem auch aufgrund des hohen Kostendrucks und Preisverfalls in der Branche. Diesen Aufwand können sich für die Herstellung eigener Produkte nur wenige Großunternehmen leisten.

Das Geschäftsmodell einer Foundry ermöglicht Unternehmen, hochspezialisierte und konkurrenzfähige Schaltungen zu entwickeln und zu verkaufen, ohne die Aufwendungen für eine eigene Fabrik aufbringen zu müssen. Die Herstellung der Integrierten Schaltkreise erfolgt dann meist in Standardtechnologien, die von Foundries bzw. deren Technologie-Kooperationspartnern entwickelt werden. Kenndaten der zu verarbeitenden Bauelemente und Layout-Richtlinien werden den Unternehmen für die Entwicklung zur Verfügung gestellt, so dass diese dort für die Synthese und Simulation (vgl. Chipentwurf) angewendet werden können.

GeschichteBearbeiten

HerstellerBearbeiten

Die größte reine Foundry ist das taiwanische Unternehmen TSMC, mit einigem Abstand gefolgt von der US-amerikanischen Globalfoundries und der ebenfalls taiwanischen UMC. Zu den europäischen Foundries zählen z. B. die Unternehmen X-FAB und LFoundry. Auch IDM-Halbleiterhersteller (Integrated Device Manufacturer) wie die österreichische ams AG, Intel oder Samsung bieten teilweise Foundry-Services an.[1][2]

Forschung & EntwicklungBearbeiten

Eine Reihe an universitären oder außeruniversitären Instituten bieten Entwicklungsdienstleistungen und Kleinserienproduktion an. Ähnlich den Mikroelektronik- oder Mikrosystem (MEMS)-Dienstleistungen verschiedener Fraunhofer-Institute, bietet auch das Palo Alto Research Center Foundry-Dienstleistungen (z. B. Reinraum und Halbleitertechnologie) und dient als Inkubator für Startups.[3]

MarktBearbeiten

Inzwischen wird der größte Teil der Halbleiter nicht mehr in den Fabs der IDMs hergestellt, sondern in reinen (englisch pure-play) Foundries. Bereits im Jahr 2019 betrug der Umsatz (laut IC Insights) von Fabs der IDMs 13,0 Mrd. USD, während die reinen Foundries 57,0 Mrd. USD umsetzten.[4]

Nach Analyse des Marktforschungsunternehmens IC Insights wuchs der Foundry-Markt in den Jahren 2020, 2021 und 2022 um jeweils 20 % und hat ein Volumen von rund 132 Milliarden US-Dollar.[5] Der Anteil der chinesischen Foundry-Hersteller, darunter SMIC, wird für das Jahr 2030 auf rund 9 %.

RankingBearbeiten

Die umsatzstärksten Pure-Play Foundries 2016[6]
Rang Firma Land Umsatz 2016
in Mio. USD
01 TSMC Taiwan  29.488
02 Globalfoundries Vereinigte Staaten  5.545
03 UMC Taiwan  4.582
04 SMIC China Volksrepublik  2.921
05 Powerchip Taiwan  1.275
06 TowerJazz Israel  1.249
07 Vanguard (VIS) Taiwan  800
08 Huahong Grace China Volksrepublik  712
09 Dongbu Hitek Korea Sud  672
10 X-FAB Europa  510

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Intel Foundry Services. Abgerufen am 7. Januar 2023 (englisch).
  2. Samsung Foundry. Samsung, 2023, abgerufen am 7. Januar 2022 (englisch).
  3. Cleanroom Services. In: parc. Palo Alto Research Center Incorporated, 2023, abgerufen am 10. Januar 2022 (englisch).
  4. Pure-Play Foundry Market to Grow 19% in 2020. EE Times, 29. September 2020, abgerufen am 15. Dezember 2022.
  5. Peter Clarke: Foundry market to grow 20 percent in 2022. In: EENewsEurope. 14. März 2022, abgerufen am 9. Januar 2023 (amerikanisches Englisch).
  6. X-Fab, SMIC und TowerJazz wuchs ≥30 % im letzten Jahr. IC Insights. Evertiq, 16. Januar 2017, abgerufen am 1. Februar 2017.