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www markttechnik de Nr 27 2021 12 Aktuell Nachrichten 300-mm-Wafer-Fab Agrate R3 Tower Semiconductor zieht bei STMicroelectronics ein Der Schlüsselparameter für die Wirtschaftlichkeit einer Halbleiter-Fab ist ihre Auslastung Daher hat STMicroelectronics nun mit dem Foundry-Unternehmen Tower Semiconductor vereinbart dass es in die gerade neu entstehende 300-mm-Wafer-Fab Agrate R3 bei Monza mit einziehen wird Ziel dieser Partnerschaft ist es den Hochlauf auf hohe Stückzahlen zu beschleunigen den Auslastungsgrad zu erhöhen und damit für wettbewerbsfähige Produktionskosten zu sorgen Außerdem könnten die dort gefertigten Halbleiter laut ST dazu beitragen die Versorgungsengpässe in einer Vielzahl von Anwendungen mittelbis längerfristig zu entschärfen ST wird den Reinraum in R3 mitbenutzen wobei Tower auf einem Drittel der Gesamtfläche seine eigenen Anlagen installiert Damit werden die 300-mm-Kapazitäten von Tower mehr als verdreifacht Voraussichtlich noch im Jahr 2021 wird die Wafer-Fab für die Installation der Anlagen bereit sein Die Fertigung soll in der zweiten Jahreshälfte 2022 beginnen In der ersten Phase sollen in der Fab 130-90-und 65-nm-Prozesse für Smart-Power-Analog-Mixed-Signalund HF-Produkte qualifiziert werden Produkte in diesen Technologien kommen vor allem in der Automobil-Industrieund Unterhaltungselektronik zum Einsatz Beide Unternehmen werden in ihre jeweilige Ausrüstung investieren und gemeinsam daran arbeiten die Fab zu qualifizieren und anschließend den Fertigungshochlauf zu beschleunigen Das Betriebsmanagement bleibt bei ST Ausgewähltes Tower-Personal wird für bestimmte Funktionen abgestellt um den Serienanlauf zu unterstützen sowie für andere technische und prozessbezogene Funktionen rh ■ In die im Bau befindliche 300-mm-Wafer-Fab Agrate R3 von STMicroelectronics wird Tower Semiconductor mit einziehen Blid STM icroelectronics Applied Materials Verdrahtungs-Flaschenhals beseitigt Der neuste Prozess von Applied Materials verringert den Widerstand der Verdrahtung auf ICs um 50 Prozent was zu deutlich gesteigerter Leistungsfähigkeit und geringerer Leistungsaufnahme führt Das erlaubt es erst den Leistungsgewinn der Transistoren aufgrund der Fortschritte in der Lithografie tatsächlich in höhere Leistungsfähigkeit des gesamten IC umzusetzen Denn es würde wenig helfen wenn die schnelleren Schaltgeschwindigkeiten der winzigen Transistoren durch den hohen Widerstand der Leiterbahnen auf den ICs wieder aufgefressen würde Tatsächlich hat die Verdrahtung bisher den Flaschenhals auf den ICs gebildet weil kleinere Strukturgrößen unweigerlich zu einer Erhöhung des Widerstandes der Leiterbahnen führen Unter Verwendung der herkömmlichen Technik würde sich der Widerstand der Leiterbahnen von 3-nm-ICs gegenüber denen auf 7-nm-ICs um den Faktor 10 erhöhen Im Gegensatz zu den Transistoren profitieren die elektrischen Verbindungen zwischen ihnen nicht von schrumpfenden Strukturgrößen genau das Gegenteil ist der Fall Applied Materials hat jetzt einen neuen Prozess mit neuen Materialien entwickelt um diesem Dilemma zu entkommen und ihn auf den Namen „Endura Copper Barrier Seed IMS“ getauft Das klingt kompliziert und kompliziert ist der Prozess tatsächlich Es handelt sich um eine Kombination aus Atomic Layer Deposition ALD Physical Vapor Deposition PVD Chemical Vapor Deposition CVD und Copper Reflow Dazu kommen noch spezielle Oberflächenbehandlungen sowie spezielle Metrologie-Techniken Das Ganze findet in einer einzigen Maschine unter Vakuumbedingungen statt Die Verwendung eines selektiven ALD-Prozesses macht es überflüssig die Via-Übergänge mit einer Barrier Layer zu versehen die den Nachteil hat einen hohen elektrischen Widerstand aufzuweisen Die neue Copper-Reflow-Technik erlaubt es auch sehr enge Gräben durchgehend mit Kupfer auszufüllen ohne dass Leerstellen entstehen »Ein typischer Prozessor für Smartphones enthält Milliarden von Kupfer-Übergängen die Verdrahtung schluckt ein Drittel der gesamten Leistungsaufnahme eines Chips« sagt Prabu Raja Senior Vice President und General Manager der Semiconductor Products Group von Applied Materials Die Integration verschiedener Prozesstechnologien hätte es ermöglicht neue Materialien zu verwenden und neue Strukturen aufbauen zu können die schlussendlich dazu führen dass die Endanwender sich über eine höhere Leistungsfähigkeit und eine längere Batterielebensdauer ihrer Geräte freuen können ha ■ Die Verdrahtung der Transistoren auf den ICs bildete bisher den Flaschenhals und verhinderte dass der Leistungsgewinn durch Skalierungseffekte auf Transistorebene auf die IC-Ebene umgesetzt werden konnte Jetzt ist es Applied Materials gelungen diesen Flaschenhals zu beseitigen Das Beispiel zeigt einen Smartphone-Prozessor von Apple Bild Applied Materials