Auftragsfertiger: TSMC hat einen 30-prozentigen Yield beim 7-nm-Prozess

Die Vorserienfertigung startet erst in einem Jahr, dennoch legt TSMC absolute Zahlen vor: Rund jeder dritte SRAM-Baustein mit 7-nm-Fertigung sei funktionsfähig. Künftig sollen damit riesige Interposer hergestellt werden - wichtig für AMD und Nvidia.

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Das Technology Symposium findet in San Jose statt.
Das Technology Symposium findet in San Jose statt. (Bild: TSMC)

Die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) hat auf ihrem alljährlichen Technology Symposium in San Jose, Kalifornien, ausführlich über aktuelle und kommende Fertigungsprozesse gesprochen, die EE Times liefert hierzu eine exzellente Zusammenfassung. Die TSMC ging auf dem Technology Symposium teils überraschend tief ins Detail. So verriet der weltgrößte Auftragsfertiger gar die derzeitige Chip-Ausbeute (yield) des 7-nm-FinFET-Prozesses, bei dem 2017 die Vorserienproduktion starten soll.

Auf der Veranstaltung ließ die TSMC überraschend Partner wie Xilinx berichten, dass das ursprüngliche 16FF-Verfahren übersprungen worden sei. Zwar sagte der Auftragsfertiger nicht wieso, die Gründe sind aber bekannt - der Prozess konnte die Kunden nicht überzeugen, sie warteten lieber auf den verbesserten 16FF+. Xilinx gab im Juli 2015 den Tape-out seiner MP-SoCs namens Zynq Ultra Scale Plus bekannt, diese Chips kombinieren CPU-Kerne mit FGPA-Logik. Weitere Kunden sind Apple, das den A9 sowie den A9X bei TSMC bauen lässt, und Huaweis Tochter HiSilicon - hier sei der Kirin 950 genannt.

2017 startet die Risk Production von 7FF

Zum 16FF+-Nachfolger 10FF äußerte sich die TSMC kaum, dafür umso ausführlicher zu 7FF. Der Prozess soll eine um 15 bis 20 Prozent höhere Performance oder eine 35 bis 40 Prozent geringere Leistungsaufnahme bei gleicher Geschwindigkeit ermöglichen. Die Fläche soll um den Faktor 1,63 geringer ausfallen. Das sind deutlich bessere Werte, als sie die TSMC im Herbst 2015 nannte. Passend dazu gab der Hersteller ein sonst sehr gut gehütetes Geheimnis preis: Die Chip-Ausbeute (yield) soll sich bei 128-MBit-SRAM auf 30 Prozent belaufen, knapp ein Drittel aller Chips wären ergo funktionstüchtig.

In einem Jahr möchte die TSMC die Vorserienfertigung (Risk Production) des 7FF-Verfahren starten. Die meisten Werkzeuge des 10FF-Prozesses können genutzt werden, da weiterhin mit Immersionslithografie und 193 nm Wellenlänge statt mit extremer ultra-violetter Strahlung (EUV) belichtet wird. Wie bei bisherigen Techniken wird die TSMC auch 7FF in mehreren Varianten anbieten, etwa als HPC (High Performance Compact Mobile Computing) und HPM (Performance Mobile Computing). Für IoT und Wearables soll es ebenfalls einen eigenen Prozess geben, aktuell heißt der 16FFC (FinFET Compact).

Die TSMC plant, im 7FF-Verfahren riesige Interposer zu fertigen, die mehr als 1.200 mm² messen. Solche aus vielen Schichten bestehende Siliziumplättchen werden für 2,5D-Stacking verwendet. Ein Beispiel ist die Fury X, bei der AMD einen Fiji-Grafikchip zusammen mit vier HBM-Stacks (High Bandwidth Memory) auf einem Interposer nebeneinander positioniert und verdrahtet.

Vor wenigen Tagen gaben ARM und die TSMC zudem bekannt, bei der 7FF-Technik für kommende SoCs zusammenzuarbeiten.

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johnsonmonsen 18. Mär 2016

Danke @Niantic :-)!

Jad 17. Mär 2016

Wie man sieht auch in den Kommentaren.

Anonymer Nutzer 17. Mär 2016

TSMC ist mächtig stolz auf die 30%. Die sind früh dran, und da sind 30% super bei 7nm...

bofhl 17. Mär 2016

Stimmt schon - Samsung braucht nun mal die meisten der von ihren Töchtern produzierten...



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