Massiver Bau schützt Chipfabrikation

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eröffnet am: 01.02.05 09:57 von: Sahne Anzahl Beiträge: 2
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8215 Postings, 6961 Tage SahneMassiver Bau schützt Chipfabrikation

Massiver Bau schützt Chipfabrikation

Chipherstellung: M+W Zander baut für AMD die zweite Chipfabrik in Dresden - High-Tech-Architektur für die nächsten Halbleitergenerationen

VDI nachrichten, Düsseldorf, 28. 1. 05 -Im Jahr 2006 will Advanced Micro Devices (AMD) in seinem modernsten Chipwerk, der Fab 36, die Produktion aufnehmen. Dann sollen in Dresden Bauelemente der nächsten Halbleitergeneration gefertigt werden. Schon das Fabrikgebäude ist ein technisches Meisterwerk.

Nicht immer ging der Neubau der Fab 36 zügig voran. Weil die Bauarbeiter den felsigen Untergrund nur mit schweren Bohrhämmern in Form bringen konnten, pflanzten sich die Erschütterungen bis in die benachbarte Fab 30 fort. Betriebsleiter Hans-Joachim Lüdeck hatte daher sensible Sensoren installieren lassen, um Alarm zu schlagen, sobald die Schwingungen ein bestimmtes Maß überschritten und die Produktion gefährdeten. Sofort wurden in diesem Fall alle Buddelarbeiten eingestellt und nach sanfteren Methoden gefahndet. Trotz dieser Verzögerungen wurde die Außenhülle der Fab 36 pünktlich vor Weihnachten fertig.
Bei der Namensgebung seiner Chipwerke folgt AMD einem einfachen Muster: Hinter das Kürzel Fab für Fabrik wird die Zahl der Jahre angehängt, die seit der Gründung des Unternehmens AMD 1969 vergangenen sind. Die Fab 30 ging also 1999 in Betrieb. Die Fab 36 wird sechs Jahre später folgen. Räumlich liegen zwischen den beiden Werkshallen nur wenige Meter, technologisch aber Welten. Weniger, weil in der Fab 36 Halbleiterscheiben ("Wafer") mit 300 mm statt 200 mm Durchmesser verarbeitet werden, sondern weil die Strom führenden Kanäle der Bauelemente noch einmal wesentlich schrumpfen: von 90 nm auf 60 nm in der ersten Phase, dann auf 45 nm, schließlich auf 32 nm. Nur noch 60 Atome finden in dieser Kanalbreite nebeneinander Platz. Ein menschliches Haar ist 1000-mal dicker.
Die Verfahren, die AMD in der Fab 36 zur Anwendung bringt, gehören daher zu den modernsten weltweit. Das gilt nicht nur für die Maschinen, sondern auch für das Bauwerk an sich. Schon kleinste Erschütterungen würden die Feinstrukturen der Chips während der Belichtung zerstören. "Auch Wind kann ein Gebäude zum Wackeln bringen", sagt AMD-Betriebsleiter Hans-Joachim Lüdeck. "Die Fab 36 erfordert daher eine besonders steife Architektur."
Der massive Untergrund auf dem Dresdener Werksgelände kam den Bauherren deshalb sehr gelegen. Lediglich 60 cm mussten sie graben, um auf festen, erschütterungsresistenten Fels zu stoßen. Auf dieses Fundament setzten sie ein vierstöckiges Gebäude mit einer Grundfläche von zwei Fußballplätzen, in dem sie 13 000 t Baustahl und 17 000 m2 Mauerwerk unterbrachten. Die Außenwände versteiften sie, indem sie im rechten Winkel dazu eine Vielzahl schwerer Stützmauern einzogen. Bis zu 120 cm sind diese Wände dick. "In der Fab 30", unterstreicht Lüdeck, "sind wir auf maximal 80 cm gekommen."

Darüber hinaus betrieben die Ingenieure einen enormen Aufwand, um die Rohrleitungen zu entkoppeln. In einer Länge von insgesamt 80 km durchziehen sie das Gebäude, um die Fabrik mit Reinstwasser, Gas und Chemikalien zu versorgen. Um die Vibrationen, die beim Transport dieser Medien entstehen, vom Gebäude fern zu halten, prüften die Fachleute jede einzelne Aufhängung. Manchmal dämpften sie Rohr und Wand durch Federelemente, manchmal durch Gummipuffer oder durch Luftkissen, je nach Anforderung. Mit Erfolg, wie Lüdeck meint. "Ich will nicht sagen, dass es jetzt überhaupt keine Schwingungen mehr im Gebäude gibt. Aber die sind jetzt so gering, dass sie die Lithografie nicht stören."
Eine Auszeichnung, die sich Martin Beigle ans Revers heften darf. Schließlich verantwortet er den Bau der Fab 36 für den Generalübernehmer M+W Zander. Mehr als 30 Halbleiterfabriken hat das Unternehmen bislang weltweit gebaut. Niemals jedoch lag die Auftragssumme so hoch wie bei der Fab 36. 440 Mio.  ? erhält M+W Zander für die Planung, den Bau und den Anschluss der Prozessgeräte. Ein Projekt, dass vor allem viel logistisches Know-how erforderte. "Von Januar bis November 2004 mussten wir 1700 LKW-Anfahrten auf die Baustelle organisieren", sagt Beigle. "In der Hochphase waren das bis zu 150 Ladungen pro Tag."
Nachdem die Bauarbeiten beendet sind, kommen die Schwaben auch mit eigenen Technologien zum Zuge. Ihre Filter- und Klimaanlagen sorgen dafür, dass in den Produktionszonen Reinraumklasse 100 herrscht, in 30 l Luft also maximal 100 Staubteilchen umherfliegen. In den geschlossenen Boxen, in denen die Wafer die Produktion durchlaufen, wird sogar Reinraumklasse 1 erreicht. "Sauberer", sagt Beigle, "geht es nicht mehr."
Dennoch geht den Reinraumtechnikern die Arbeit nicht aus. Denn bei Strukturbreiten von 65 nm und weniger droht neue Gefahr aus der Umgebungsluft. Selbst flüchtige Moleküle wie Kohlenstoff oder Schwefel wirken bei diesen Abmessungen wie Felsbrocken auf der Autobahn - und ähnlich zerstörerisch. Momentan sind die Ingenieure daher bemüht, das Eindringen dieser chemischen Verunreinigungen in die Produktion irgendwie zu verhindern. Wirklich messen können sie sie aber nicht. "Die Messtechnik wird vielleicht im Jahr 2010 so weit sein", hofft Lüdeck. Dann will AMD in der Fab 36 Chips mit Kanalbreiten von 32 nm produzieren. FRANK GRÜNBERG
 www.amd.de
www.mw-zander.com

 

01.02.05 11:04

21880 Postings, 6653 Tage utscheckHochinteressant o. T.

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