Seit Jahrzehnten hat sich in der Chipproduktion eine Arbeitsteilung etabliert. Unternehmen wie Apple, AMD oder Nvidia entwerfen die Schaltkreise, produziert wird aber vorwiegend in Asien. Doch auch in der Schweiz werden Chips hergestellt und Maschinen für Chip-Fabriken, sogenannte «Fabs».
2024 wurden weltweit mehr als tausend Milliarden integrierte Schaltkreise im Wert von 685 Milliarden Dollar hergestellt. Dazu gehören die unterschiedlichsten Halbleiter – vom Funk-Chip im Bluetooth-Kopfhörer, über Halbleiter zur Steuerung in Autos bis zu Prozessoren und Speicherchips im Handy oder Notebook.
Aus den USA oder der EU kommen lediglich knapp 10 Prozent der weltweit produzierten Halbleiter. Mit milliardenschweren Förderprogrammen sollen die Abhängigkeit mindern und die Produktion zurückholen.
Chips aus der Schweiz
Am Standort Lenzburg produziert Hitachi Energy Halbleiterchips, die den Fluss von mehreren tausend Volt und Ampere steuern können – beispielsweise in Lokomotiven oder in Hochspannungsnetzen der Energieübertragung. Nicht nur in der Schweiz, auch in Japan oder China fahren Züge mit Halbleitern aus Lenzburg. Auch in Windparks oder Photovoltaikanlagen kommen die Chips zum Einsatz.
Besuch in einer Schweizer Fab
Rainer Kaesmaier, Leiter der Sparte Globale Halbleiter bei Hitachi, führt zum Reinraum der Fabrik. Alle Angestellten sind von Kopf bis Fuss in sterile Kleidung eingepackt und tragen Masken. Auf diesen rund 20'000 Quadratmetern sei es sauberer als in einem Operationssaal.
Der Physiker erklärt, wie ein Chip entsteht: Eine lichtempfindliche Schicht wird auf eine Siliziumplatte aufgetragen, einen sogenannten Wafer. Darauf werden die elektronischen Schaltpläne mit kurzwelligem Licht projiziert.
Monatelanger Prozess
Dann durchläuft der Wafer unzählige Prozesse: Schichten werden weggeätzt, andere neu aufgetragen und bei Temperaturen von 1000 Grad oxidiert und verändert. Um die elektrischen Eigenschaften zu beeinflussen, schiesst ein Teilchenbeschleuniger Atome mit hoher Geschwindigkeit auf den Wafer.
Ist die erste Ebene fertig, geht der ganze Prozess wieder von vorne los. Schliesslich werden die fertigen Chips ausserhalb des Reinraums in Modulen zu einem Produkt zusammengefasst.
Statt Menschen in Overalls sind hier ausschliesslich Roboter an der Arbeit. Rund zwei Monate dauert es, bis ein fertiger Chip die Fabrik verlässt.
Schweizer Spezialitäten
Halbleiter mit ganz anderen Eigenschaften produziert EM Microelectronic in Marin: Die Fab, die zur Swatch Group gehört, ist spezialisiert auf Chips, die mit geringen Spannungen und wenig Energie auskommen – etwa Bluetooth-Chips, wie man sie in Armbanduhren oder in Sensoren für die Industrie findet.
Nach Schätzungen des Branchenverbandes Swissmem sind 15'000 bis 20'000 Arbeitsplätze direkt mit der Chip-Produktion verknüpft. Das Spektrum der Arbeitgeber reicht von Fabs bis zu KMUs, die Spezialmaschinen und -komponenten für die globale Halbleiterindustrie entwickeln. Diese Bereiche umfassen hauptsächlich Marktnischen, in denen die Schweizer Industrie ihre Fertigungsqualität als Wettbewerbsvorteil nutzen kann.
So zum Beispiel die Firma VAT aus dem Rheintal, deren hochpräzise Vakuumventile in praktisch allen Chip-Produktionsanlagen weltweit zum Einsatz kommen. Und ganz in der Nähe produziert Evatec Beschichtungssysteme für Halbleiterfertigungsprozesse.
Den Anschluss nicht verlieren
Die Schweiz produziert nicht nur Chips, hier werden auch Halbleiter entwickelt. Doch da droht Ungemach: Schweizer Forschende sind von wichtigen europäischen Forschungsprogrammen ausgeschlossen, und Konkurrenten in grossen Märkten profitieren von staatlichen Milliardenförderungen. Um dem entgegenzuwirken, hat der Bund die SwissChips-Initiative ins Leben gerufen, die Forschung und Produktion im Halbleiterbereich stärken soll.
