Bosch startet Serienfertigung von Siliziumkarbid-Chips

„Siliziumkarbid-Halbleiter haben eine große Zukunft. Wir wollen weltweit führend bei der Herstellung von SiC-Chips für die Elektromobilität werden“, sagt Harald Kröger, Geschäftsführer der Robert Bosch GmbH. Vor zwei Jahren hatte Bosch bekanntgegeben, die Entwicklung von SiC-Chips voranzutreiben und in die Produktion einzusteigen. Dafür hat Bosch eigene, hochkomplexe Fertigungsverfahren entwickelt, mit denen die speziellen Halbleiter seit Anfang 2021 produziert werden – zunächst als Muster für Erprobungen bei Kunden. „Unsere Auftragsbücher sind voll. Grund ist die boomende Elektromobilität“, sagt Kröger. Künftig will Bosch die Fertigungskapazität von SiC-Leistungshalbleitern auf eine Stückzahl im dreistelligen Millionenbereich erhöhen. Dafür baut das Unternehmen auch bereits seine Reinraumfläche im Reutlinger Werk weiter aus. Parallel wird zudem an der zweiten Generation von SiC-Chips gearbeitet. Sie soll ab 2022 serienreif sein und an Effizienz weiter zulegen. Unterstützung bei der Entwicklung der Fertigungsverfahren für die SiC-Halbleiter erhält Bosch vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Programms „IPCEI Mikroelektronik“ (Important Project of Common European Interest). „Mit unserer Förderung tragen wir bereits seit mehreren Jahren dazu bei, die Halbleiterproduktion in Deutschland zu etablieren. Die hoch innovative Halbleiterfertigung von Bosch stärkt das Mikroelektronik-Ökosystem in Europa und ist ein weiterer Schritt in Richtung größerer Unabhängigkeit auf diesem zentralen Feld der Digitalisierung“, sagt der geschäftsführende Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier. Die Nachfrage nach Leistungshalbleitern aus Siliziumkarbid steigt unterdessen weltweit. Das Marktforschungs- und Beratungsunternehmen Yole rechnet damit, dass der gesamte SiC-Markt bis 2025 jedes Jahr im Schnitt um 30 Prozent auf mehr als 2,5 Milliarden US-Dollar wachsen wird. Mit rund 1,5 Milliarden US-Dollar soll der SiC-Automarkt den größten Anteil ausmachen. „Mit Leistungshalbleitern aus Siliziumkarbid lässt sich vorhandene Energie besonders effizient nutzen. Diese Vorteile spielt das Material insbesondere bei energieintensiven Anwendungen wie der Elektromobilität aus“, sagt Kröger. In Leistungselektroniken von Elektrofahrzeugen sorgen Siliziumkarbid-Chips dafür, dass Autofahrer mit einer Batterieladung deutlich weiter fahren können – im Schnitt rund sechs Prozent verglichen mit ihren Pendants aus Silizium. Um die stetig steigende Nachfrage nach den Halbleitern bedienen zu können, wurde die Reinraumfläche in der Bosch Waferfab in Reutlingen bereits 2021 um 1.000 Quadratmeter erweitert. Bis Ende 2023 kommen weitere 3 000 Quadratmeter hinzu. Dort entstehen hochmoderne Fertigunganlagen, auf denen die Siliziumkarbid-Halbleiter mit selbstentwickelten Prozessen hergestellt werden. Künftig plant das Unternehmen – übrigens der einzige Automobilzulieferer mit eigener Produktion von Siliziumkarbid-Chips – die Halbleiter auf 200-Millimeter-Wafern herzustellen. Gegenüber den aktuell eingesetzten Wafern mit einem Durchmesser von 150 Millimetern können damit wichtige Skaleneffekte erzielt werden.