NXP en Taiwanese fabrikant VIS gaan samenwerken aan fab voor 300mm-wafers

Het Nederlandse NXP Semiconductors gaat samen met Vanguard International Semiconductors of VIS een joint venture oprichten om een 300mm-waferfabriek in Singapore te bouwen. De wafers worden gebruikt voor chips voor de autofabrikanten en de industrie.

NXP en VIS richten een nieuwe joint venture op voor dat doel. Die heet VisionPower Semiconductor Manufacturing Company Pte Ltd., afgekort VSMC. De naam is niet helemaal toevallig, want VIS was ooit een onderdeel van het Taiwanese TSMC. VSMC is ook van plan de technologie te licenseren van TSMC. De nieuwe joint venture moet halfgeleiderwafers maken van 300mm waarmee uiteindelijk chips van tussen de 130nm en 40nm kunnen worden gemaakt, schrijven de bedrijven.

De chips die daaruit komen, zullen voornamelijk geschikt zijn voor de auto-industrie en andere industriële toepassingen. De joint venture begint in de tweede helft van dit jaar met de bouw van de waferfabriek. De eerste producten moeten in 2027 worden geleverd. Uiteindelijk werkt VSMC toe naar een maandelijkse productie van 55.000 wafers van 300mm in 2029. NXP draagt 1,47 miljard euro bij aan de bouw, VIS legt 2,2 miljard euro in.

Reacties (26)

[dmantione]

Zou de ommekeer gekomen zijn? NXP die in eigen fans wil? Er was al ESMC, maar dat zou je ook als voortzetting kunnen zien gevanceerde chips aan TSMC uit te besteden. Is dit de grote breuk?

[Arkees]

NXP heeft altijd al eigen fabs, twee in de VS, eentje in Singapore en eentje in Nijmegen.

[dmantione]

Zeker, maar NXP is nooit lager dan 90nm gegaan in de eigen fabs en 300mm was ook te geavanceerde technologie voor ze.

[Klaus_1250]

? Lager? Dit gaat gaat toch om Wafers (de silicium schijven waarvan je chips maakt)? 300mm wafers, probleem is volgens mij niet zozeer "geavanceerd" maar meer dat je compleet nieuwe lijn en apparatuur nodig hebt om de grotere en vooral zwaardere wafers door je process hen te leiden. Volgens mij zijn de kosten miljarden hoger dan voor een 150 of 200 mm wafer fab.

Welke process node (32nm 20nm 7nm) je vervolgens op de wafers gebruikt is een compleet ander ding. Dit gaat echt om de schijven (wafers) waarop je de chips maakt.

[Reactie gewijzigd door Klaus_1250 op 23 juli 2024 00:52]

[dmantione]

Als je een geavanceerde chip maakt, dan is een 300mm wafel een groot voordeel i.v.m. de schaalvoordelen van veel chips tegelijk uit een wafeltje kunnen snijden en lage snijverliezen. Kleine wafeltjes zijn populair voor de niet-gevanceerde chips (die NXP veel maakt) en daar gebruik je oude processen voor.

NXP maakt behalve low-tech ook high-tech chips, daarvoor zijn de eigen fabs totaal ongeschikt, en die dat besteden ze volledig aan TSMC uit. Net als Philips overigens, dat met TSMC begon om niet in de eigen fabs te hoeven investeren, wat dat betreft is er niets veranderd.

[peterpv]

90 nm slaat op de technologie-node, de kleinste structuren op de chips zijn dan rond de 90 nm.
In 2003 was 90 nm "nieuw" en "state of the art" (zie: Wikipedia )
Of je je chips dan op een 150 mm, 200 mm of 300 mm wafer gaat maken staat daar los van en is een afweging tussen kosten van aanschaf van de apparatuur ( 300 mm = duurste) en hoe zich dat vertaalt in kosten per chip die gemaakt wordt. Als je heel veel chips wilt produceren kan 300 mm wafers gebruiken uiteindelijk voordeliger zijn per chip.
De nieuwste chip fabricage processen van TSMC, Intel en Samsung gebruiken allemaal 300 mm wafers.

[supersnathan94]

Op de 16 miljoen wafers die TSMC jaarlijks verwerkt heeft het ook wel zin om die investeringen op 300mm te doen. De extra yield is significant en als je die capaciteit vol kan boeken (en dat doen ze goed) is dat gewoon pure winst.

[tedades]

In automotive is het soms ook niet mogelijk, of nodig, om kleinere process-nodes te gebruiken. Zodra je op de higher-end nodes gaat werken krijg je ook hogere eisen aan je tooling en cleanroom waardoor de investeringskosten veel hoger liggen.
En uiteindelijk bestaat NXP om geld te verdienen met hun toegevoegde waarde. Dus geen onnodige kosten maken zal daarvoor belangrijk zijn. In dit geval klinkt het alsof er dus een marktsegment bestaat waarvoor ze deze investering durven te doen.

[vanaalten]

Ik denk dat dit geen geen grote breuk is.

NXP heeft dus straks geen eigen fab met deze nieuwbouw, maar een (minderheids)aandeel in een extern bedrijf en door dat minderheidsaandeel denk ik flink wat zeggenschap over hoeveel gebruik ze van de fab mogen maken.

Ik vermoed dat het ook wat te maken heeft met de corona-tijd: de fabs waren toen flink overvraagd dus als je een eigen fab had had je een voordeel dat je meteen kon leveren aan je klanten. Fab-loze bedrijven moesten toen maar bedelen om een paar wafers te mogen afnemen.

Dan is dit denk ik een mooie middenweg. Volledig draaien met eigen fabrieken is risicovol en conjunctuurgevoelig; volledig fab-loos is een risico dat je niet aan je klanten kan leveren in tijden van grote vraag; fab-light, dus een paar eigen fabrieken of een aandeel in externe fabrieken zorgt er waarschijnlijk voor dat je aan de belangrijkste klantvragen kan voldoen.

[GurbieV]

Uiteindelijk werkt VSMC toe naar een productie van 55.000 wafers van 300mm in 2029.

55.000 per? Uur, maand, jaar?

Ik ben een leek hierin, dus dit is me niet helemaal duidelijk.

[wildhagen]

Dat is per maand:

Though operated by Vanguard, VSMC will function as an independent foundry providing proportional capacity to both equity partners, with an expected output of 55,000 300mm wafers per month in 2029.

Zie https://bits-chips.nl/art...ips-in-for-singapore-fab/

[TijsZonderH]

Maandelijks idd, heb het aangepast.

[Mosterd]

40nm? Is dat niet al te oud?

[Aardedraadje]

Automotive toepassingen werken veel met oude (bewezen, relatief stabiele en robuuste) technieken.

[Coolstart]

Dat heeft er eigenlijk weinig met te maken. De hoofdreden is simpelweg kostprijs. In een auto zitten honderden tot duizenden low power chips om data te sturen, sensoren uit te lezen etc. Je wil die zo goedkoop mogelijk produceren.

[Ludewig]

Het is niet alleen prijs, maar ook levensduur, want de chips in auto's moeten tientallen jaren meegaan, ook als de auto buiten staat geparkeerd en te maken krijgt met extreme temperaturen.

En daarnaast moeten de chips ook erg betrouwbaar zijn. Bij spelcomputers is het geen probleem als je heel af en toe een crash hebt omdat straling uit de ruimte een bit veranderd, maar bij een auto moet bijvoorbeeld de ABS extreem betrouwbaar zijn, zodat je in een noodsituatie gegarandeerd goed kunt remmen.

[Coolstart]

Dat heeft er niets met te maken. Ik kan nog wel wat zaken bedenken die niets met de node size te maken hebben.

Chips kunnen trouwens goed tegen ‘extreme’ temperaturen.

Dus prijs is de primaire beslissing. Hoe duurzaam die chip zijn staat los van de node maar heeft te maken met het ontwerp van de chip. Zo kan je bijv redundantie inbouwen, allerlei beveiligingen (spanning, stroom) en ook error correcties met redundantie. Je kan de chip fysiek ook sterker maken. Maar je kan dat met elke node. 7nm, 40nm,120nm… de nm wordt bepaald door de prijs. Je kan een 3nm chip veel duurzamer maken dan een 40nm chip. Het zegt niets over de duurzaamheid van een chip.

[Sissors]

Niet elke node zal automotive qualified zijn, waarbij hogere eisen worden gesteld aan bijvoorbeeld temperatuurbereik. Dat betekend niet dat hij niet kan werken over een groter temperatuurbereik, maar dat het niet voldoende bewezen is.

Dat gezegd hebbende, er worden ook voor automotive zat chips gemaakt op kleinere procedés dan 40nm, dus dat is echt niet de beperkende factor. Geld is het inderdaad wel. Als een 5nm per vierkante millimeter 50x zo duur is, maar je kan er 100x meer transistoren op leggen, dan lijkt het een no-brainer om daarvoor te gaan. Behalve dat die 100x meer transistoren enkel in grote digitale stukken is. De IO pads, om te verbinden met de buitenwereld, zullen niet kleiner worden. Analoge circuits, om bijvoorbeeld een sensor uit te lezen, worden vaak slechts beperkt kleiner met kleinere nodes. Dus als je 40nm chip voor 50% digitaal is, en 50% andere dingen, en je maakt hem nu op 5nm, dan is ie nog een paar procent digitaal, 95%+ andere dingen, en kan hij dus 2x zo klein worden gemaakt. Immers het digitaal is effectief nu verwaarloosbaar, en de rest is niet veranderd. Maar een 2x zo kleine chip op een proces die 50x zo duur is per vierkante millimeter is niet echt een goed idee.

En nog een andere reden is hogere spanningen mee overweg te kunnen. Voor bijvoorbeeld power management. Maar ook omdat sommige sensoren / actuatoren hogere spanningen nodig hebben. Of om makkelijker meer vermogen te kunnen zenden bij een radiozender.

[JayPe]

En goedkope, grote hoeveelheden.

Elk dubbeltje telt/massa is kassa.

[Mosterd]

Komt dat doordat de “banen” op grotere afmetingen (zoals een 40nm VS 3nm bijvoorbeeld) stabieler zijn (geen idee of het zo werkt) of is het meer zo dat er meer bekend is van de 40nm?

[Reactie gewijzigd door Mosterd op 23 juli 2024 00:52]

[Aardedraadje]

Gewoon dat er meer bekend is inderdaad. Ook omdat er vaak wat oudere architecturen gebruikt worden, die "passen" bij een bepaalde node size.

[peterpv]

Voor een 40 nm process kun je oudere types machines gebruiken die aanzienlijk goedkoper zijn dan de "latest and greatest" die je nodig hebt voor een 3 nm process. Er zijn heel veel chip fabrieken die nog steeds chips maken in "oude" processen omdat dat simpelweg goed genoeg en heel goedkoop is. Vaak is de apparatuur al financieel afgeschreven waardoor de kosten per chip lager zijn.
En voor de meeste chips heb je helemaal geen 3 nm nodig en is een 3 nm process helemaal niet geschikt. De 3 nm transistoren kunnen vaak maar maximaal 1 Volt aan wat niet genoeg is om een batterijlader chip te maken want dan wil je transistoren die 7 V of meer aan kunnen. Zulke transistoren moeten groot genoeg zijn om die spanning aan te kunnen dus dan heeft 3 nm geen zin, een 130 nm process is dan veel geschikter.

[dmantione]

Het is aanzienlijk beter dan wat NXP in zijn huidige fabs kan.

[wildhagen]

Voor een auto- of industriele toepassing heb je vaak helemaal geen 2 nm chips nodig, 40 nm is grotendeels uitontwkkelde techniek, en daarvoor vaak ook goedkoper te produceren.

[bugcyber]

Dat valt wel mee
zelfs als je naar moderne chips kijkt zit je vaak nog op 40-60nm, bijvoorbeeld bij FPGA's (wel de low ends)
Intel Cyclone® 10 10CL016YM164C8G (16k LE) 60nm
Gowin GW2AR-LV18QN88C8 (20K LE) 55nm
Lattice ICE40UP5K (5K LE) 40nm

En buiten dit en automotive worden ook MEMS chips op een grotere node gemaakt (hier heb ik niet onmiddellijk een voorbeeld van) denk vb aan de accelerator meter en gyroscoop chips in smart devices. of DMD chips in projectoren.

[digdas]

Vanguard International Semiconductors of VIS
Dit in eerste alinea; het is geen "of" - VIS is de afkorting van Vanguard International Semiconductors