Globalfoundries Technology Conference CEO zieht die Grenze bei 12 nm

»Wir positionieren uns dort, wo wir einen technischen Vorsprung haben«, Globalfoundries CEO Tom Caulfield auf der GTC 2019.
»Wir positionieren uns dort, wo wir einen technischen Vorsprung haben«, Globalfoundries CEO Tom Caulfield auf der GTC 2019.

Der größte in Europa ansässige Halbleiterfertiger hat sich neu ausgerichtet. Die ursprünglich angestrebte 7-nm-Fertigungstechnik wird es in absehbarer Zeit nicht geben. Stattdessen wird das Ökosystem um die ausgereiften Fertigungstechniken erweitert.

Während TSMC und Samsung sich ein Rennen um Sub-10-nm-Fertigungsprozesse liefern, hat es sich Globalfoundries auf einem Tribünenplatz offenbar bequem gemacht. Diesen Eindruck hinterließ CEO Dr. Thomas Caulfield mit seiner Keynote am Freitag auf der Globalfoundries Technology Conference (GTC) in München. Und dafür nannte er Gründe: »75 Prozent des für uns relevanten Halbleitermarktes lässt sich mit Fertigungsprozessen bis zwölf Nanometer bedienen. In Marktvolumen bedeutet das 47 Milliarden Dollar.« Geht Caulfields Wachstumsstrategie auf, wird Globalfoundries in rund fünf Jahren nicht mehr 6 sondern 8 Milliarden Dollar Umsatz erwirtschaften und 3 Millionen Wafer statt aktuell 2,3 Millionen produzieren.

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Das war die Globalfoundries Technology Conference 2019

Neue Strategie setzt auf bestehende Fertigungsprozesse.

Aber wie soll das ohne aktive Rolle im Rennen um die kleinste Strukturgröße gelingen? Dafür setzt der zweitgrößte Halbleiterauftragsfertiger der Welt auf 12 nm FinFETs, seine planare 22 nm FDX-Technik sowie noch größere Fertigungsstrukturen. Mit anderen Worten: auf bereits bestehende und ausentwickelte Technik. Investiert wird in einen höheren Integrationslevel und die Entwicklung von Process Design Kits (PDKs). Erst kürzlich hat Globalfoundries die 125 Mitarbeiter starke PDK-Entwicklung vom bulgarischen Unternehmen Smartcom übernommen.

Technisch führend sieht sich der Halbleiterfertiger bei Low-Power-Chips. Zusammen mit dem Dresdner SoC-Designer Racyics wurde auf Basis der 22FDX-Plattform ein Mikrocontroller für IoT-Anwendungen mit 100 MHz Arm Cortex-M4F und 84 kB SRAM entwickelt. Er benötigt lediglich 6,88 µW/MHz Leistung und kann mit 0,4 V betrieben werden. Dafür wurde ein neue Funktion in der 22FDX-Technik genutzt: Die Schwellenspannung des Transistors lässt sich flexibel auf die benötigte Leistungsaufnahme der Anwendung anpassen. Adaptive Body Bias (ABB) nennt Globalfoundries die Funktion.

Spezialisierung als neue Strategie - profitiert Dresden?

Weitere Märkte, die sich aus Sicht von Caulfield effizienter mit hochintegrierten Chips als mit hochgradig miniaturisierten Strukturgrößen bedienen lassen, sind die Automobilindustrie, Rechenzentren für Cloud-Dienste, Mobilfunkgeräte und Mobilfunkinfrastrukturausrüstung. Auf der Konferenz zeigte Globalfoundries unter anderem Designs für ein 77 GHz Radardtransceiver mit 19 dB Receiver Gain auf Basis der 22FDX-Technik sowie Low-Power-Chips mit hoher HF-Leistung für 5G-Antennenmodule. Das beste Verhältnis zwischen Leistungsaufnahme, HF-Leistung und Komplexität in der Herstellung könne mit Silicon-on-Insulator-Chips (SOI) in 45 nm Technik erreicht werden.

Um diese Märkte zu bedienen, hat Caulfield eine Neuausrichtung des Halbleiterfertigers angestoßen: Der 600 Mitarbeiter starke Fertigungsstandort Fab 3E in Singapur wurde verkauft, genau wie die erst vor wenigen Jahren von IBM übernommene 300-mm-Fertigung in Fishkill. Für die für die Zukunft angestrebten Produktionsvolumina sei letztere nicht mehr skalierfähig genug. Ausgebaut werden sollen die 200-mm-Fertigungen Fab 9 und Giga Fab sowie die 300-mm-Fertigungen Fab1, Fab 7 und Fab 8 (Bild 3 in der Bildergalerie). »Wir können unsere Produktionsleistung auch ohne neue Fab um 40 Prozent steigern«, so Caulfield. Das größte Potenzial dafür ist in der Fab 1 in Dresden vorhanden, wo sich die Fertigung für die 22FDX-Technik befindet. Die Produktionsleistung der aktuell mehr als 3000 Mitarbeiter umfassenden Fabrik könne bei Vollausbau nahezu verdoppelt werden.