GlobalFoundries Dresden

Der Standort Dresden (Fab 1) von GlobalFoundries verzeichnet seit Beginn der weltweiten Halbleiterkrise 2020 ein starkes Wachstum. Insbesondere im Bereich der Automobilindustrie konnte die Fab 1 ihre Aktivitäten deutlich auf über 25 % ausbauen, und ist durch ihr umfangreiches Portfolio, ihre hohe Qualität und eine lokale Fertigung binnen weniger Jahre zu einem führenden Anbieter von Halbleitertechnologien für die Automobilindustrie in Europa aufgestiegen.

Mit dem wachsenden Engagement im Automobilsektor stiegen auch die Anforderungen an Qualität, Prozessstabilität und Liefertreue. Die hohen Standards der Automobilindustrie brachten GlobalFoundries dabei neue Herausforderungen, denen sich das Unternehmen mit gezielten Maßnahmen und Investitionen stellt. Ein entscheidender Faktor für den Erfolg ist die frühzeitige Erkennung möglicher Störungen in der Produktion. In der Halbleiterfertigung sind Durchlaufzeiten mit bis zu 90 Tagen sehr lang. Entsprechend kritisch wirkt sich eine späte Entdeckung von Problemen im Produktionsprozess auf Kosten und termingerechte Lieferung aus. Erschwerend kommt hinzu, dass Nacharbeit kaum möglich ist. GlobalFoundries setzt auf eine umfassende, automatisierte „Line of Defense (LoD)-Strategie" - von LoD0 bis LoD4 -, um Probleme zu erkennen und zu beheben.

Das Herzstück der digitalisierten „Line of Defense-Strategie“ ist der FDC-Prozess (Fault Detection and Classification) zur frühzeitigen Erkennung, Bewertung und gezielten Abwehr potenzieller Prozessabweichungen in der Fertigung. Der zu rund 98,5 % automatisierte Produktionsprozess wird dabei durch ein eng vernetztes Sensorsystem je Anlage kontinuierlich überwacht. Die Sensorik erfasst statistische Abweichungen, die anschließend mit Hilfe von Zeitreihenanalysen und Künstlicher Intelligenz (KI) analysiert und interpretiert werden. Ziel ist es, Auffälligkeiten frühzeitig zu identifizieren und vor dem nächsten Prozessschritt – falls notwendig – standardisierte Gegenmaßnahmen einzuleiten. Die frühzeitige Fehlererkennung auf Werkzeug- und Anlagenebene konnte seit Einführung des Systems mehr als verdoppelt werden. Durch Künstliche Intelligenz lassen sich mittlerweile auch subtile Abweichungen in Trace-Daten zuverlässig identifizieren. Ein spezialisiertes Team bei GlobalFoundries entwickelt auf Basis dieser Daten digitale Problemerkennungsfelder sowie individuell angepasste Eingriffsgrenzen für jeden Prozessschritt. Alle erfassten Daten werden in einer Cloud-Umgebung gespeichert und stehen dort für weitere Analysen und Optimierungen zur Verfügung.

Die aus dem LoD-Framework gewonnenen Erkenntnisse fließen auch in das Design for Manufacturing (DfM) ein, das darauf abzielt, die Robustheit von Chips gegenüber Prozessvariationen zu verbessern. Darüber hinaus wurden diese Informationen in die Produktionssteuerung integriert und ermöglichten die Implementierung von Preferred Tool Path (PTP) – die Aufträge werden jeweils auf dem am geeignetstenTool gefertigt.

Durch die implementierten Prozesse und Systeme konnte Fab 1 die Kosten für die Nichtqualität um mehr als 60 % senken. Neben einer signifikanten Verbesserung von KPIs wie Anlagenausbeute und Kundenrücklauf wurde gleichzeitig ein positiver Beitrag zur ökologischen Nachhaltigkeit geleistet.

Mit der „Line of Defense“ – Einführung stärkt GlobalFoundries nicht nur seine Prozesssicherheit, sondern unterstreicht auch seinen Anspruch, als Innovationsführer in der Halbleiterfertigung Maßstäbe zu setzen – insbesondere im Hinblick auf die hohen Qualitätsanforderungen der Automobilindustrie. Die „Line of Defense“-Strategie ist seit 2021 fester Bestandteil bei Mitarbeiterschulungen am Standort in Dresden und bildet damit die Grundlage für ein gemeinsames Verständnis von Qualität, Verantwortung und digitaler Exzellenz in der Fertigung.

Für diese herausragende Leistung bei der Digitalisierung eines „Frühwarnsystem in der Halbleiterfertigung“ und erfolgreicher Umsetzung erhält GlobalFoundries Dresden den Automotive Lean Production Award 2025 in der Kategorie Digital Use Case Supplier.

Herzlichen Glückwunsch!

Das Dresdner Werk (Fab 1) ist bekannt für seine modernen Produktionsanlagen und seine vielfältigen Anwendungen in der Halbleiterindustrie. Es hat sich im Laufe der Jahre auf verschiedene Produkte spezialisiert, darunter GPS- und Radar-Chips, Audio-Wandler für Smartphones, Treiberchips für OLED-Displays und Elektronik für Spracherkennungs-Systeme. In Zukunft werden die Chips aus Dresden vermehrt in der Automobilindustrie eingesetzt, um die Sicherheit durch neueste Technologien zu verbessern.