Chipherstellung: TSMC noch 2013 mit 16 Nanometern, danach EUV

Chipfertigung im Reinraum von TSMC (Bild: TSMC)

Der größte Auftragshersteller für Chips, TSMC, hat eine Roadmap für künftige Fertigungstechnologien vorlegt. Ende 2013 sollen erste 16-Nanometer-Chips mit FinFET-Transistoren hergestellt werden, für 10-Nanometer-Bausteine soll EUV-Belichtung verwendet werden.

Nach der aktuellen Serienfertigung von 28-Nanometer-Chips plant TSMC eine Aufspaltung der Strukturbreiten: Sowohl 20 Nanometer als auch 16 Nanometer sollen parallel angeboten werden. Das sagte TSMC-Chef Morris Chang der EETimes.

Bereits Ende des Jahres 2013 sollen erste Testchips mit 16-Nanometer-Technik hergestellt werden, die Massenproduktion soll 2014 beginnen. Dabei setzt der taiwanische Chiphersteller erstmals FinFET-Transistoren ein, die Intel mit seinen 22-Nanometer-Chips ab Ivy Bridge etabliert hatte.

Neben den noch gepflegten 28-Nanometer-Werken, in denen viele ARM-SoCs und alle großen GPUs von AMD und Nvidia hergestellt werden, will TSMC 2013 auch die 20-Nanometer-Fertigung ausweiten. Rund 20 verschiedene Chips sollen in diesem Jahr damit hergestellt werden, welcher Art die Bausteine sind, gab TSMC mit Rücksicht auf seine Kunden aber nicht an.

EUV frühestens 2018

Bei einer wichtigen Grundlagentechnik für die weitere Verkleinerung der Strukturbreiten gibt es noch keinen konkreten Zeitraum. Anfang 2018 hofft TSMC, durch EUV-Belichtung auf 10 Nanometer kleine Strukturen umsteigen zu können. Dabei kommen sogenannte "weiche" Röntgenstrahlen mit Wellenlängen unter 20 Nanometern zum Einsatz, weshalb die Technik "Extreme Ultra-Violet" (EUV) genannt wird.

Neben dem Strahlenschutz ist EUV auch in anderen Aspekten eine für industrielle Fertigung sehr komplexe Technik, unter anderem gibt es bisher nur Maschinen, die auch als "Wet Tools" bezeichnet werden. Die Wafer werden dabei in einer Flüssigkeit behandelt. Das geschieht auch schon bei herkömmlichen Belichtungsverfahren, ist jedoch recht aufwendig. Daher hatte Intel bereits 2010 entschieden, für seine Strukturbreiten von 22 und dann 14 Nanometern auf EUV zu verzichten. Auch kein anderes Unternehmen setzt EUV bisher in nennenswerten Stückzahlen ein.

Um die künftige Weiterentwicklung zu gewährleisten, will TSMC in jedem Jahr drei neue Fertigungsstraßen in Betrieb nehmen. Damit ist nicht immer der Neubau einer "Fab" genannten Chipfabrik gemeint, vielmehr gibt es schon lange den Trend zu "Megafabs", bei denen im selben Gebäude mehrere Herstellungslinien untergebracht sind.