Tape-out: UMC und ARM schicken 14-nm-FinFET-Testchip auf den Weg

In Kooperation mit ARM erreichte Auftragsfertiger UMC eine weitere Etappe auf dem Weg zur Serienfertigung von Halbleiterprodukten im neuen 14-nm-FinFET-Prozess. Ein Test-Chip auf Basis des Cortex-A-Designs von ARM feierte sein Tape-out.

Mit Tape-out wird in der Branche die Abgabe eines Entwurfs für ein Chip-Design an die Fertigung beschrieben. Bei dem besagten Chip handelt es sich zunächst um ein sogenanntes Process Qualification Vehicle (PGV) und noch nicht um ein kommerzielles Produkt. Zunächst gilt es mit diesem „Testballon“ die Möglichkeiten im neuen Herstellungsverfahren auszuloten, um sich ein Bild von der Qualität und der Chip-Ausbeute (Yield) machen zu können.

Das Tape-out von kommerziellen Chips aus UMCs Kundenkreis wird hingegen erst für Ende 2015 erwartet, sodass mit der Serienfertigung ab 2016 zu rechnen ist. Nach eigenen Angaben hat UMC in Versuchen mit SRAM-Chips mit 128 MB Kapazität bereits „vorteilhafte Yields“ im neuen Verfahren erzielen können. Ein Prozessorkern der in vielen Smartphones vertretenen Cortex-A-Familie von ARM ist allerdings ein weitaus komplexeres Konstrukt als eine SRAM-Zelle.

UMC und ARM haben bereits beim 28-nm-High-K/Metal-Gate-Prozess erfolgreich kooperiert und ein Produkt der Reihe „ARM Artisan Physical IP“ zur Serienfertigung geführt.

Samsung ist UMC weit voraus und fertigte bereits im Dezember erste Auftragschips im eigenen 14-nm-FinFET-Verfahren. Foundry-Konkurrent TSMC ist im vergangenen Jahr bei 16-nm-FinFET angelangt und peilt für Ende 2016 die 10-nm-Fertigung an. Im Rennen um die 10-nm-FinFET-Fertigung will TSMC erster sein und Samsung schlagen. Die Südkoreaner zeigten vor einigen Wochen Wafer mit ersten 10-nm-Testchips. Ob TSMC und Samsung im kommenden Jahr den Fertigungsvorsprung von Marktführer Intel verkürzen können bleibt abzuwarten. Intel plant den Start der Massenproduktion von 10-nm-Chips ebenfalls für 2016.

Doch auch wenn sich die Herstellungsverfahren namentlich ähneln, sind die Techniken untereinander nicht direkt vergleichbar, zumal die Nanometerangabe mit der eigentlichen Strukturbreite längst nichts mehr gemein hat. Die Effizienz der Chips und die Fertigungsausbeute entscheiden über den Erfolg der jeweiligen Technik.