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Fab-Tour bei Globalfoundries

Am Anfang steht der Striptease

15. März 2010, 11:30 Uhr | Frank Riemenschneider

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Warum es keine Fab 4 gibt

Der dritte Produktionsschritt heisst »Chemical and Mechanical Polishing«, er verfeinert die Oberflächen und legt die Verbindungen frei. Für alle drei Bereiche braucht es außer den Tools und den Wafern eine Vielzahl an Chemikalien und technischen Gasen, daneben einige 100 Hektoliter hochreines Wasser u.a. für die Immersionslithographie: Wasser hat einen anderen Brechungsindex als Luft, so dass bei der Belichtung mit gleichlangen Wellen feinere Strukturen erzeugt werden können.

Das Testen der Chips auf dem Wafer und das Anbringen von lötfähigen Verbindungen wurde 2007 aus den Modulen 1 und 2 in einen separeten »Bump and Test« genannten Bereich ausgelagert. Dort kann man zudem vollständige Kleinserien incl. Packaging herstellen.

Eine Besonderheit der Fab 1 ist die Verwendung von Kupfer statt Aluminium für die Metallisierung. Aluminium korrodiert relativ stark und erfährt bei hoher Strombelastung eine starke Abnutzung. Kupfer benötigt eine kompliziertere Prozessierung, da die Strukturierung aufwändiger ist, als bei Aluminium. Das Edelmetall kann Silizium leicht verunreinigen, auch wenn nur feinste Stäube in ein Tool gelangen. Deshalb tragen die Arbeiter, die im Kupferbereich arbeiten, rote Markierungen an ihren Anzügen: Sie dürfen nicht in andere Bereiche der Fabrik.

Am Ende unserer Tour frage ich mich, wodurch sich Globalfoundries am Markt differenzieren will. Die Antwort gibt Subramani »Subbi« Kengeri, Vice President für Design Solutions: Er sagt, dass keine Foundry so intensiv in frühen Design-Phasen mit seinen Kunden zusammenarbeitet. Globalfoundries hilft seinen Kunden, die Designs von Anfang an auf die Prozesse zu optimieren, so dass z.B. bei gleicher Leistungsaufnahme eine höhere Rechenleistung erzielt werde. Als Beispiel nennt er einen Cortex-A9-Core von ARM, der rund 2 Mio. Gatter enthält: Als einzige Foundry hat man den Core von ARM lizensiert, um ihn auf die eigenen Prozesse hin zu optimieren (»the best Dual-Core-Cortex-A9 you can build«). Mit Hilfe eines Design-Kits, das Scripts, EDA und Flow enthält können Kunden den Cortex-A9 genau in der von Globalfoundries optimierten Weise in ihr Design einbinden und sparen dadurch 4 Monate Entwicklungsarbeit. Sie können aber auch gleich einen Hardcore kaufen, was billiger ist als den A9 selbst zu liziensieren. Während ich zuhöre, wirft eine Maschine einen Wafer aus, auf dem bei jedem Chip 6 kleine Quadrate zu sehen sind – es muss sich wohl um AMDs Opteron-Prozessoren mit 6 Cores in 45-nm-Technologie handeln.

Die durch die intensive Zusammenarbeit mit den Kunden zu erwartenden etwas höheren Wafer-Preise will man durch einen schnelleren Marktzugang der Kunden kompensieren, das könnte funktionieren, wenn man bedenkt, dass der ASP eines SoCs in der Regel nach 2 Quartalen um 25 Prozent und nach vier Quartalen um 50 Prozent sinkt – da können 8-10 Wochen früher am Markt als die Konkurrenz eine entscheidende Rolle für den wirtschaftlichen Erfolg spielen.

Als ich mich nach einer Stunde Reinraum aus dem »Bunny Suit« schäle, fällt mir eine letzte Frage ein: Wieso gibt es bei Globalfoundries eine Fab1 in Dresden, in New York zukünftig eine Fab 8 und in Singapore Fabs 2, 3, 3e, 5, 6 (alle 200 mm) und 7 (300 mm) und keine Fab 4? Die Antwort ist einfach: Die Zahl 4 gilt in Asien als Unglückszahl.