22FDX-Verfahren: Globalfoundries produziert eMRAM-Designs

Erste Tape-outs noch 2020: Globalfoundries hat die die Fertigung von Chips mit Embedded MRAM aufgenommen, dahinter steht das 22FDX-Verfahren. Foundries wie Samsung arbeiten ebenfalls an eMRAM-Designs.

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300-mm-Wafer von Globalfoundries
300-mm-Wafer von Globalfoundries (Bild: Globalfoundries)

Der Auftragsfertiger Globalfoundries hat bekannt gegeben, dass die eigene eMRAM-22FDX-Plattform in den Serienbetrieb gegangen sei und man gemeinsam mit Partnern an Tape-outs für das laufende Jahr arbeite. Die Abkürzung steht für Embedded Magnetoresistive Random Acess Memory und beschreibt eine nicht-flüchtige Speichertechnik, die in SoC-Designs integriert werden kann, in diesem Fall mit dem 22FDX-Verfahren.

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Verglichen zum bisher üblichen 28-nm-eFlash hat eMRAM einige Vorteile, darunter die höhere Schreibgeschwindigkeit und den geringeren Energiebedarf sowie eine längere Haltbarkeit und die günstigere Fertigung. Überdies plant Globalfoundries auch, den neueren 12FDX-Node für eMRAM einzusetzen, wohingegen für eFlash keine Shrinks mehr angedacht sind. Mittelfristig soll eMRAM nicht nur als Storage dienen, sondern auch eine Alternative zu SRAM in den Chips sein.

22FDX ist ein sogenannter Bulk-Prozess mit einem Siliziumoxid-Layer, diese Sperrschicht isoliert den Transistor besser. Durch diesen Trick verringern sich die Leckströme zwischen Source und Drain, die Leistungsaufnahme des Chips sinkt. Die Technik an sich hat Globalfoundries von STMicroelectronics lizenziert und bezieht die Wafer von Soitec, es werden die die Metal-Layer von 28-nm-FD-SOI und die Transistoren von 14-nm-FD-SOI genutzt.

Der Prozess eignet sich für SoCs in Geräten des Internets der Dinge, beispielsweise verwendet Google im Nest Mini einen Synaptics AS-370. Hier ist der geringere Energiebedarf durch die 22FDX-Fertigung besonders wichtig, da der smarte Lautsprecher ständig auf Zurufe wartet. Globalfoundries fertigt mit dem Node auf 300-mm-Wafern in der Fab 1 in Dresden, auch Intel mit 22FFL und Samsung mit 28FDS produzieren eMRAM.

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