Stoppt Inhaber Investitionen? Globalfoundries beendet Kurzarbeit in Dresden-wie geht es weiter?

Nachdem der Chip-Auftragsfertiger Globafoundries im Juni 2018 wegen Auslastungsproblemen an seinem Standort in Dresden Kurzarbeit anmelden musste, ist damit jetzt wieder Schluß. Nichtsdestotrotz bleibt die Lage für den US-Konzern herausfordernd. Wie es weitergeht, haben wir hier herausgearbeitet.

Nachdem die Foundry Globalfoundries wegen Auslastungsproblemen in seiner Dresdner Fab im Juni 2018 Kurzarbeit angemeldet und diese ab August 2018 bis heute umgesetzt hatte, ist damit jetzt wieder Schluss.

Im Rahmen eines “Freiwilligenprogramms” waren 2018 rund 7 % der Belegschaft ausgeschieden, so dass Stand heute noch rund 3.000 Mitarbeiter in Dresden arbeiten, nachdem es 2018 noch 3.400 waren. Immerhin konnte die Kundenzahl 2018 auf jetzt 50 verdoppelt werden, wenn auch die Auslastung der Dresdner Fab immer noch bei nur rund 50 % liegen soll und der Umsatz 2018 gesunken ist. Im Fokus von Dresden steht jetzt klar “More than Moore” statt “More Moore” (das Schrumpfen der Fertigungsgeometrien), was z.B. in den für Smart-Home- und Automotive-Anwendungen relevanten FDSOI-Plattformen wie 22FDX zum Ausdruck kommt. Mit 22FDX soll der Umsatz bereits die 2-Mrd.-Dollar-Marke überstiegen haben.

Allerdings sieht sich der US-Konzern weiterhin großen Herausforderungen gegenüber. Nicht nur in Dresden, sondern auch an anderen Stadorten wurde 2018 Personal abgebaut. So hat GlobalFoundries 424 Arbeitsplätze in seiner Halbleiterfabrik in Malta und weitere 31 am SUNY Polytechnic Institute in Albany abgebaut, was mit dem Ausstieg aus seinem 7-nm-Programm zu tun hat, dass CTO Gary Patton im Exklusiv-Interview mit der DESIGN&ELEKTRONIK noch 2018 im Detail erläutert hatte.

GlobalFoundries hatte 2 Milliarden Dollar investiert, um sein Werk in Malta auf die 7-nm-Produktion vorzubereiten, darunter die Anschaffung mehrerer extrem-ultraviolett-Lithographiemaschinen (EUV), die 200 Millionen Dollar pro Stück kosten.
GlobalFoundries wird sich statdessen auf seine 14/12-nm-Chips konzentrieren und Funktionen hinzufügen, von denen es sagt, dass sie für seine Kunden "am relevantesten" sind, sagte CEO Dr. Thomas Caulfield.

Diese Technologien beinhalten HF, Embedded Memory und Low-Power-Funktionen. Aufgrund des Strategiewechsels musste der Konzern auch seiner Wafer-Liefervereinbarungen  und IP-bezogenen Geschäfte mit AMD und IBM neu verhandeln. Infolge dieses Wechsels war IBM gezwungen, von GlobalFoundries auf Samsung für seine Serverchips der nächsten Generation umzusteigen. AMDs erstes 7-nm-Produkt war allerdings schon von Anfang an für den CLN7FF-Prozess von TSMC entwickelt worden. Globalfoundries wird weiterhin mit dem IMEC zusammenarbeiten, das an einer breiteren Palette von Technologien arbeitet, die für die kommenden spezialisierten Fertigungsprozesse von GF nützlich sein werden, aber natürlich wird es auch dort seine Prioritäten neu ausrichten.

Hat der arabische Investor den Geldhahn zugedreht?

Die arabische Mubadala Investment Company aus Abu Dhabi hat als Eigentümer von Globalfoundries seit der Übernahme der Mehrheitsanteile im Jahr 2008 geschätzte 20 Mrd. Dollar investiert. Seitdem konnte der Umsatz zwar auf zuletzt über 6 Mrd. Dollar im Jahr 2017 gesteigert werden (im 1. Halbjahr 2018 wurde ein Wachstum von 7 % erzielt, die Jahresendzahlen liegen noch nicht vor), allerdings wurde Jahr für Jahr – und das trotz der Vollauslastung der Fab8 (14/12 nm FinFET) in Malta – ein hoher Verlust eingefahren, zuletzt über 1,2 Mrd. Dollar in 2017 und 613 Mio. Dollar im ersten Halbjahr 2018.

Nunmehr ist Mubadala nicht mehr bereit, noch mehr Geld zu verlieren oder Dutzende Milliarden zu investieren, um eines Tages profitabel zu werden. Der Investor möchte, dass GlobalFoundries die Verluste stoppt und Gewinne erzielt.

Ohne eine weitere große Fabrik wäre es aus Gründen von Skalen-Kosten-Effekten nicht möglich, eine neue hochmoderne Prozesstechnologie gegen Samsung und TSMC konkurrenzfähig zu machen. Der Bau einer neuen Fabrik (oder sogar die Erweiterung der Fab 8 mit einem weiteren Reinraummodul, was Globalfoundries vor einigen Jahren in Betracht zog) und die Entwicklung von alleine drei 7-nm-Generationen (ohne EUV, z.T. EUV und vollständig EUV) würde weitere 10 - 15 Mrd. Dollar von Mubadala erfordern. Der strategische Wandel ermöglicht es nun, die Ausgaben für Forschung und Entwicklung zu senken, die Beschaffung neuer Fab-Ausrüstungen zu verlangsamen und möglicherweise einen direkten Wettbewerb mit TSMC und Samsung zu vermeiden.

Wie geht es mit Globalfoundries weiter?

Klar ist, dass die Waferproduktion in 14/12 nm für AMD beginnend mit diesem Jahr drastisch sinken wird und Ergebnisse von neuen Entwicklungsprojekten frühestens 2021 in der Massenfertigung sichtbar werden. Was werden wir sehen?

Stand heute wird die ursprünglich für Mobilgeräte-SoCs entwickelte 14LPP-Fertigungstechnologie von GlobalFoundries verwendet, um CPUs und GPUs herzustellen. Darüber hinaus gibt es  zwei Varianten. Während der Basisprozess bis zu 13 Metallschichten und 9T-Bibliotheken verwendete, wurde 14HP speziell für IBM entwickelt und auf hohe Rechenleistung auf Kosten der Transistordichte mit bis zu 17 Metallschichten und 12T-Bibliotheken zugeschnitten. In der Zwischenzeit verwendet 12LP - das auf ein breites Anwendungsspektrum ausgerichtet ist, einschließlich APUs/CPUs und Automotive - 13 Schichten und 7,5T-Bibliotheken, was eine zusätzliche Rechenleistung oder reduzierten Energieverbrauch von 10% sowie eine Flächenreduktion von 15% gegenüber 14LPP bedeutet. Globalfoundries plant, seine 14LPP/12LP-Plattform mit verbesserter Rechenleistung und/oder höherer Transistordichte zur Kostensenkung anzubieten. Dazu nutzt man das Wissen und die Techniken, die man im Rahmen der 7LP-Plattform entwickelt hat.

Wenn es gelingt, HF-Fähigkeiten in FinFET-basierte Chips zu integrieren, wird dies weltweit eine Premiere sein. Theoretisch hätten solche Chips einen deutlichen Vorteil gegenüber bestehenden HF-Lösungen. Zusätzlich zu den regulären HF-Funktionen plant GlobalFoundries, Prozesse für mmWave-Funkgeräte anzubieten. Embedded MRAM wird auch ein weiteres wichtiges Merkmal von SoCs sein, die mit einer FinFET-Fertigungstechnologie hergestellt werden, da derzeit niemand solche Transistoren für Embedded-Speicher verwendet. Unklar ist heute allerdings, wann diese ganzen Prozesse für die Massenfertigung bereit sein werden.

Offen ist auch noch das  Schicksal von zwei ASML Twinscan-NXE-EUV-Belichtungstools, die in Fab 8 installiert wurden. An dieser Stelle hat man noch keine Entscheidungen getroffen, man will sich mit ASML beraten und herausfinden, was der beste Einsatz dieser Tools wäre.

Es bleibt abzuwarten, wie gut es GlobalFoundries gelingt, die zeitnahe Entwicklung mehrerer neuer Fertigungsprozesse umzusetzen und neue Kunden für Fab 8 zu gewinnen. Das Unternehmen wird noch viele Jahre lang mit AMD zusammenarbeiten, um CPUs und GPUs der aktuellen Generation herzustellen, welche sehr lange Lebenszyklen haben. Allerdings wird die Anzahl der Wafer für AMD ab 2019 rapide sinken. Ob Globalfoundries in der Lage sein wird, die Aufträge von AMD durch Aufträge von genügend kleineren Spielern zu ersetzen, um Fab 8 voll auszulasten, wird nur die Zeit zeigen können.

Auch wenn Dresden als “FDSOI-Fab” hiervon nicht direkt betroffen ist, wird es natürlich indirekt über die Finanzzahlen betroffen sein. Hier muss das Kostensenkungsprogramm von Globalfoundries und seinem neuen CEO Dr. Tom Caufield endlich Früchte tragen, damit die fortlaufenden Verluste gestoppt werden und der arabische Investor zufriedengestellt werden kann. Ansonsten – so zeigt die Erfahrung – könnte dessen Geduld schneller am Ende sein als man denkt und der Geldhahn ein für alle Mal zugedreht werden.