Wie die „virtuellen Fabriken“ von GlobalFoundries die Halbleiterfertigung neu definieren

Stellen Sie sich eine Welt vor, in der die Halbleiterfertigung über die physischen Grenzen der Waferfabrik („Fab“) hinausgeht. Eine Welt, in der Teams aus den Bereichen technische Unterstützung, Datenanalyse und Prozessoptimierung rund um die Uhr nahtlos über Zeitzonen und Standorte hinweg zusammenarbeiten und den Kunden Schnelligkeit und Effizienz bieten.

Das ist die Idee hinter den Global Fab Engineering Services (GFES) von GlobalFoundries, einem „virtuellen Fabrik“-Modell, das unsere Produktionsstandorte in den Vereinigten Staaten, Europa und Asien ergänzt. Technische Unterstützung, Datenanalyse und Prozessoptimierung bleiben nicht an einem Ort. Sie folgen der Arbeit.

GFES: Wo hat alles angefangen?

Die Idee war einfach: Zeitzonen sind ein Vorteil, wenn man sie richtig nutzt.

GFES startete 2015 mit einem Fertigungszentrum in Bengaluru, Indien, das sich zunächst auf Prozessintegration und Ausbeuteanalyse konzentrierte. Das Konzept ging auf. 2023 wurde ein zweites Zentrum in Penang, Malaysia, eröffnet, wodurch die Aktivitäten auf den Fertigungsbetrieb und die Verfahrenstechnik ausgeweitet wurden.

Die Fertigung selbst blieb in der Fabrik. Die damit verbundenen Tätigkeiten – darunter Analyse, Fehlerbehebung und Entscheidungsfindung – wurden jedoch standortübergreifend abgewickelt. Das Gleiche galt für den Personalpool. Ingenieure in Indien und Malaysia brachten neue Perspektiven mit und verfügten über eine Vertrautheit mit digitalen Systemen und verteilter Arbeit, die sich auf andere Weise nur schwer aufbauen lässt.

„Man beginnt zu verstehen, wie Entscheidungen zwischen den Standorten weitergegeben werden“, sagte Dr. Jay Shah, Direktor von GFES India. „Ein Problem taucht an einem Standort auf, und man sieht, wie es an einem ganz anderen Ort aufgegriffen und gelöst wird. Das verändert die Sichtweise auf die Arbeit.“

Wie der Alltag aussieht

In der Praxis ist es weniger dramatisch, als es sich anhört – und genau darum geht es ja eigentlich.

Ingenieure validieren Werkzeuge, klassifizieren Fehler, überwachen statistische Prozesskontrollen und treffen Entscheidungen bezüglich der Wafer aus der Ferne. Probleme, die sonst möglicherweise bis zur nächsten Schicht gewartet hätten, werden in Echtzeit gelöst.

Die Wafer laufen ohne unnötige Verzögerungen weiter. Sobald sich dieser Rhythmus einstellt, werden Entscheidungen schneller getroffen. Eine Frage, die am Ende des Tages in Singapur aufgeworfen wird, wird noch vor Mitternacht in Indien geprüft.

„Wir bieten nicht nur Absicherung“, sagte Yvonne Keil, Senior Director of GFES Operations. „Wenn etwas passiert, haben wir bereits eine Lösung parat und müssen nicht erst hinterherlaufen.“

Auf diese Weise lässt sich im Laufe der Zeit eine einheitliche Vorgehensweise über alle Standorte hinweg etablieren. Es entstehen gemeinsame Standards, Prozesse werden automatisiert, was eine einheitlichere Arbeitsweise in allen Fertigungsstätten fördert und gleichzeitig Schwankungen reduziert. Gleichzeitig schafft dies Raum für Experimente. Neue digitale Fertigungslösungen können getestet, optimiert und anschließend virtuell an mehreren Standorten eingeführt werden, wodurch der tägliche Betrieb zu einem kontinuierlichen Verbesserungsprozess wird.

Neue Maßstäbe in der Halbleiterfertigung setzen

„Virtual Fab“ mag abstrakt klingen, in der Praxis geht es dabei jedoch darum, wie effizient die Arbeit erledigt wird.

Die Fertigung findet nach wie vor in den Fabriken statt, die Wafer durchlaufen weiterhin die einzelnen Anlagen, doch die Analyse, die Entscheidungsfindung und die Optimierung erstrecken sich mittlerweile über mehrere Standorte und Zeitzonen hinweg.

Wenn ein größerer Teil der Analyse- und Entscheidungsarbeit von jedem beliebigen Ort aus erledigt werden kann, erweitert sich der Kreis derjenigen, die an dieser Arbeit beteiligt sind. Probleme werden schneller gelöst, da weniger Dinge auf ihre Bearbeitung warten. Und die Ingenieure, die diese Arbeit verrichten – in Penang, in Bengaluru, auf drei Kontinenten –, entwickeln ein umfassendes Verständnis dafür, wie die globale Fertigung tatsächlich funktioniert, und nicht nur für einen kleinen Ausschnitt davon.

Das ist vielleicht das Nachhaltigste, was GFES aufbaut: nicht nur schnellere Abläufe, sondern ein völlig neues Verständnis dafür, wie Talente, Zeitzonen und Technologie zusammenwirken, um in großem Maßstab Wirkung zu erzielen.