Fab in Dresden ist für 32 nm gerüstet

AMD gehört zu den Stützen des Silicon Saxony, nicht nur als großer Arbeitgeber und Hersteller, sondern auch in der Forschung und Entwicklung. Wir sprachen mit AMD über die 45-nm-Chips, neue Technologien und den Ingenieursmangel.

Von den rund 2800 Mitarbeitern von AMD in Dresden, arbeiten etwa 750 Ingenieure in der Forschung und Entwicklung. Wir sprachen mit den Entwicklern Dr. Karsten Wieczorek und Dr. Wolfgang Buchholtz.

Wann startet die Produktion der 45-nm-Quad-Cores in Dresden?

Wieczorek: 45-nm-Quad-Cores liegen schon als Samples vor und sind an unsere großen Hersteller gegangen. Ziel ist, im vierten Quartal die Produkte auszuliefern.

Wie ergibt sich der zeitliche Versatz zwischen Produktionsstart und Auslieferung der Produkte?

Wieczorek: In Dresden stellen wir nicht die fertigen Produkte her. Wir fertigen hier Mikroprozessoren, die noch auf Wafern integriert sind. Nachdem sie die Fertigung durchlaufen haben, werden sie in Penang in Malaysia aus den Wafern gesägt, verhäust und schließlich in zwei Testzentren in Singapur und China getestet. Dann müssen sie noch auslieferungsfähig gemacht werden. Das dauert schon seine Zeit.

Werden alle Mikroprozessoren in Dresden gefertigt?

Wieczorek: Ja. Es gibt allerdings noch flexible Kapazitäten, um Spitzen abzufangen. Dazu haben wir ein Foundry-Abkommen mit Chartered Semiconductor.


Für die 45-nm-Chips wird ein speziell dafür entwickeltes Immersions-Lithographie-Verfahren eingesetzt. Was verbirgt sich dahinter?

Wieczorek: Wir sind die ersten, die für die Mikroprozessorfertigung Immersions-Lithografie in die Massenproduktion einführen. Damit können wir Strukturen herstellen, die von 45 nm bis zu 30 nm hinunter reichen.



Wie funktoniert das?


Wieczorek: Wir übertragen Strukturen von Fotomasken auf die Wafer. Das hierfür verwendete Licht hat eine Wellenlänge von 193 nm. Das Problem ist jetzt, dass das Licht zuerst die Maske, dann die Linsen durchstrahlt und dann auf den Wafer fällt. Das Licht ist nun langwelliger als die gewünschten Strukturen, dadurch haben wir ein Auflösungsproblem.


Das Problem gibt es aber schon länger…

Wieczorek: Ja, aber bei 45 nm wird es jetzt ernst. Es gibt alle möglichen Tricks, wie etwa Optical Proximity Correction (OPC), aber am besten sind kürzere Wellenlängen. Die nächste verfügbare Wellenlänge ist 157 nm, allerdings ist das Quarzglas, aus dem die Linsen gefertigt sind, bei dieser Wellenlänge nicht mehr lichtdurchlässig.

Deshalb verwenden wir einen Trick: Zwischen der letzten Linse und dem Wafer wird ein ultrareiner Wassertropfen eingeführt. Das Licht durchstrahlt die Maske, die Linse und den Wasserfilm. Dieser Wasserfilm darf keine noch so feinen Luftblasen enthalten. Durch die im Wasser reduzierte Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts gegenüber Luft, reduzieren wir die Wellenlänge des Lichts um 40 Prozent. Das bedeutet 40 Prozent bessere Auflösung im Vergleich zu konventionellen Lithografien. In Dresden wurde dieses Verfahren erstmalig zur Fertigungsreife gebracht. Ein großer Wettbewerber plant das übrigens erst für einen späteren Zeitpunkt.

Lässt sich dieses Verfahren auch für kleinere Strukturen verwenden?

Wieczorek: Wir werden dieses Immersions-Lithografie-Verfahren auf jeden Fall für 45 nm und auch für 32 nm verwenden.

Wann wird das soweit sein?

Wieczorek: Wir haben eine klare Technologie-Roadmap. Wir führen alle anderthalb bis 2 Jahre eine völlig neue Technologiegeneration ein. Die ersten 65-nm-Produkte haben wir im 4. Quartal 2006 ausgeliefert, im 4. Quartal 2008 werden wir 45-nm-Produkte ausliefern, und um 2010 planen wir die ersten Produkte in 32 nm.

Ist die Dresdner Fab dafür ausgelegt?

Wieczorek: Unsere Fab ist heute schon für 32 nm ausgelegt. Insofern sind keine größeren Umrüstungen notwendig. Heute laufen bereits die ersten 32-nm-Entwicklungen, das heißt wir haben bereits heute Silizium für 32 nm in der Linie.