Die EUV-Demonstrationsanlage von ASML - während TSMC darauf drängt, will sich Globalfoundries mit dem Umstieg Zeit lassen. Abb.: ASML
Dresden/Milpitas, 13.3.2012: Der US-Auftragsfertiger „Globalfoundries“ (GF) wird die neue Fertigungstechnik EUV (Extremes Ultraviolett), bei der Chip-Strukturen mit weichen Röntgenstrahlen erzeugt werden, voraussichtlich nicht vor 2016 in der Massenproduktion einsetzen. „Für den 20-Nanometer-Prozess, der etwa 2014 kommt, werden wir EUV definitiv nicht verwenden“, erklärte GF-Vizepräsident Mojy Chian – zuständig für die Kundendesigns – am Rande der internationalen Halbleitertagung „DATE 2012“ in Dresden. Vermutlich sei es für EUV sogar in der nächsten Chipgeneration noch zu früh, deren Strukturen bis auf 14 Nanometer (nm) heruntergehen und die etwa 2016 in die Fabriken überführt werden soll.
Mojy Chian. Abb.: GF
Damit wird GF wohl spürbar länger auf konventionelle Optiktechnologien setzen als der Hauptkonkurrent TSMC: Die Taiwanesen drängen die Anlagenhersteller bereits jetzt, den EUV-Zeitplan zu beschleunigen (Wir berichteten).
Die Hauptargumente gegen die neuartige Röngten-Belichtungstechnik sind aus Sicht von Chian vor allem die hohen Anlagenkosten und der enorme Stromverbrauch der Maschinen. „Es wär nicht so schön, wenn wir zum Beispiel in unserem Werk hier in Dresden die EUV-Anlagen anschalten und in der ganzen Stadt geht das Licht aus“, scherzte er.
„Physikalische Grenzen“ durch Optiktricks bisher immer weiter hinausgeschoben
In den vergangenen Jahren hatten führende Chiphersteller wie Intel, AMD, Samsung und TSMC den Einsatz des kurzwelligen Ultraviolettlichts durch allerlei optische Tricks immer weiter hinausgeschoben. AMD zum Beispiel erhöhte die Auflösung seiner Maschinen, indem es Linsen aus hochreinem Wasser (Immersion-Technologie) vorschaltete. Intel setzte bald darauf Interferenzmustertricks („Double Patterning“) ein, um noch feinere Chipstrukturen zu erzeugen.
Globalfoundries will ab 2014 Massenproduktion von 20-Nanometer-Chips starten
Auch Globalfoundries setzt dieses „Double Patterning“ nun ein, um 20-nm-Transistoren zu ermöglichen: Ein entsprechendes Kooperations-Projekt für ARM-Cortex-Prozessoren mit der kalifornischen Chipdesignfirma „Synopsys“ (1,54 Milliarden Dollar Jahresumsatz, rund 7000 Mitarbeiter weltweit) begann bereits 2010 und wurde heute auf der „DATE“ in Dresden vorgestellt.
Unternehmen setzt zunächst auf „Triple Patterning“
Die neue GF-Fab 8 bei New York im Bau. Abb.: GF
Chipmasken für diesen Prozess wurden in der New Yorker GF-Fabrik bereits vorbereitet, 2014 soll die Massenfertigung beginnen. Ob dies in Dresden oder New York geschieht, steht anscheinend noch nicht fest, wohl aber der Verzicht auf die teure Röntgen-Technik, die zum Beispiel Spezialspiegel statt Linsenoptiken für die Steuerung des Lichtstrahls benötigt. Bevor GF auf EUV umsteige, werde man zunächst die Interferenztechnik verfeinern und zum Beispiel „Triple Patterning“-Belichter einsetzen, erklärte Chian. Allerdings ließ er auch keinen Zweifel daran, dass die GF-Führung grundsätzlich an die EUV-Technik glaube: „Perspektivisch sehe ich keine Alternative zum Umstieg – nur eben nicht gleich.“
GF betreibt in Dresden die ehemaligen AMD-Werke, die das Unternehmen inzwischen zur größten und modernsten Chipfabrik in Europa ausgebaut hat. Der Konzern beschäftigt in der sächsischen Landeshauptstadt über 3200 Mitarbeiter. Heiko Weckbrodt
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