TSMC krijgt toestemming voor 450mm-fabriek

De Taiwanese chipfabrikant TSMC heeft van de Taiwanese overheid goedkeuring gekregen om een nieuwe fabriek te bouwen. In de fabriek moet in de loop van 2014 een nieuwe generatie wafers van 450mm worden geproduceerd.

's Werelds grootste chipbakker, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited, beter bekend als TSMC, heeft goedkeuring gekregen om zijn nieuwste productiefaciliteit te bouwen. De Taiwanese overheidsinstantie Council for Economic Planning and Development gaf het bedrijf toestemming om in Taichung, in het midden van Taiwan, zijn nieuwe Fab 15 te bouwen. Met de bouw zou een bedrag van ongeveer 6 tot 8 miljard euro gemoeid zijn.

In Fab 15 moeten wafers met een diameter van 450mm geproduceerd gaan worden. Fabrikanten willen al langer overstappen van de huidige 300mm-wafers naar de grotere variant, maar dat gaat gepaard met grote investeringen en een lastigere productie van wafers. De grotere chipopbrengsten per wafer moeten dat echter compenseren en TSMC verwacht rond 2019 jaarlijks ruim vijf miljard euro aan inkomsten aan de nieuwe fabriek te verdienen.

In Fab 15 zullen 450mm-wafers op basis van een 14nm-procedé verwerkt worden. Een deel van de chips zou met finfets worden gemaakt; die zijn vooral bekend van Intels Ivy Bridge-processors, waar ze trigate-transistors genoemd worden. Een deel van de opdrachten zou lopen via het Japanse Renesas, dat aangaf zijn high-end chipproductie aan TSMC uit te besteden. In aanloop naar 14nm-productie in Fab 15 zou de huidige 300mm-Fab 14 in 2013 worden uitgebreid met een testproductielijn waar 450mm-wafers op 20nm geproduceerd zullen worden.

Reacties (51)

[Rob Coops]

Dus een 45cm wafer waar men 14nm chips uit haalt, ik heb totaal geen idee hoeveel chips er uit zo'n plak silicium gehaald kunnen worden maar ik vermoed dat dat (afhankelijk van de grote van de chip natuurlijk) in de vele honderden chips zal lopen per wafer. Daar door zou de productie goedkoper moeten worden en dus ook de kost prijs omlaag moeten gaan op de lange termijn natuurlijk duurt het nog wel even maar net als toen men begon met de 30cm wafer's zal ook deze verbetering weer leiden tot lagere prijzen per processor. En met 14nm natuurlijk ook tot betere prestaties per watt maar dat zou bij een 30cm wafer niet anders zijn natuurlijk.

[robvanwijk]

Ga hier maar eens mee spelen.
Tip: de enige waarden die je aan moet passen zijn de (wafer) "diameter" en de "die size"; de rest is veel te ingewikkeld voor dit doeleinde. Hij heeft standaard geen optie voor 450 mm wafers, maar als je die met Firebug zelf even toevoegt aan de dropdown box dan lijkt het wel te werken. Oh en laatste opmerking: het eerste scherm resultaten dat je krijgt is niet zo heel informatief; als je een van de "wafermap" resultaten kiest wordt het een stuk duidelijk.

Korte samenvatting: er gaan 333 chips van 20x20 mm uit een 450 mm wafer (onafhankelijk van het procedé; die 14 nm zegt bepaalt alleen hoeveel transistors je kwijt kunt op een gegeven oppervlakte). Op een 300 mm wafer passen trouwens 137 van die chips.

[n4m3l355]

Nu ben ik geen kundige.. en zul je te maken hebben met verliezen. Maar C A 0.45 m / 0.015^2 (oppervlak chip) = 700 chips +-
Het grote voordeel van de steeds kleinere chips is natuurlijk dat je meer met minder kunt doen echter.. wederom geen kundige zal allicht de yield ook afnemen? Wie levert overigens de machines? Komen die van ASML of geeft het nog meer leveranciers voor een dergelijke installatie?

[bantoo]

Een wafer is rond dus je zult er nooit zo veel uit kunnen halen, bij de randen gaat redelijk wat verloren.

[_Thanatos_]

Wat ik me dan afvraag is waarom ofwel die wafers rond zijn, ofwel waarom er aan de randen uberhaupt ge-etst wordt...

[Timfonie]

De wafers zijn rond, omdat ze in feite dunne plakjes van een ronde siliciumstaaf zijn. Het vergt een soort groeiproces om zo'n staaf te verkrijgen, wat die ronde vorm tot gevolg heeft.

De reden dat er tot aan de randen wordt weggeetst, is eenvoudig omdat het meer moeite en geld zou kosten om de randen _niet _ mee te etsen. De wafer gaat immers als een geheel in de verschillende baden van het hele productieproces.

[Viper-92]

http://en.wikipedia.org/w...8electronics%29#Formation
Omdat de wafers gemaakt worden van een cilinder cilicium. Zoals je kunt zien op de foto's op die pagina hoeft het ook niet zo te zijn dat er aan de randen geëtst belicht wordt.
Sowieso is die Wiki pagina de moeite van het lezen waard, staat onder andere meer info op mbt de overschakeling van 300 naar 450 mm en de kosten die daarmee gemoeid zijn, en een formule om het aantal dies per wafer te berekenen.

edit: spuit 11

[Reactie gewijzigd door Viper-92 op 25 juli 2024 22:10]

[r3agluurder]

Volgens mij heeft het ook te maken dat er meer yields te behalen zijn in ronde vorm dan wanneer in een vierkant / rechthoek. dit heeft geloof ik ook te maken bij het persen van de wafers. Een efficiente manier van produceren.

[hardwareaddict]

En lijkt me dat een grotere wafer dus meer geweldig hoogklokkende CPU's (of welk product dan ook) gaat opleveren. Dus 450 mm is totaal superieur aan 300 mm.

Ligt ASML dan helemaal uit de race?

[Simyager]

Trouwens kan iemand mij uitleggen waarom die wafers cirkelvormig zijn en niet een vierkant? Dan zouden ze wel meer uit kunnen snijden lijkt me of is er een natuurkundige probleem die deze gedachte tegenhoud?

edit: Thanks for all the info ^^

[Reactie gewijzigd door Simyager op 25 juli 2024 22:10]

[Malantur]

Een filmpje vertelt meer dan 1000 woorden.
Bijvoorbeeld deze heeft een hoog Discovery channel gehalte
(Komt dan ook van How Do They Do It):
http://www.youtube.com/watch?v=UB7R7jPgJ34

[Reactie gewijzigd door Malantur op 25 juli 2024 22:10]

[Simyager]

Ik raad deze video echt aan het laat alles zien en ik begrijp het al beter dank U voor deze prachtige video.

[Verwijderd]

@Simyager:
Die wafers worden gesneden uit een kolom mono kristallijn silicium wat alleen gemaakt kan worden in speciale machines die gesmolten Silicium roteren.
Dus kunnen de plakjes die daaruit komen alleen rond zijn.

@n4m31355:
Er zijn slechts een paar producenten van lithografische apparatuur. Voor zover ik weet maakt daarvan alleen ASML de meest complexe met de allerlaatste technieken.

[legofanaten]

Nikon is de enige die naast ASML nog serieus in de lithografiemachines zit en die lopen jaren achter op ASML.

[martin149]

Canon is ook een producent van lithografiemachines. Wikipedia:
De concurrent Nikon kwam anderhalf jaar na ASML met een immersiemachine op de markt, en Canon bijna drie jaar na ASML. (link)

[legofanaten]

Ja, maar Canon zit niet in de high-end markt:

"ASML had a whopping 82 percent of 193-nm immersion lithography tool shipments in 2011, with Nikon weighing in at around 18 percent, according to the Information Network.

Canon had nearly 53 percent market share in low-end, i-line lithography in 2011, while Nikon held 40 percent and ASML only 8 percent, according to the Information Network. "

http://www.eetimes.com/el...ds-all-the-cards-in-litho

In volume (aantallen verkochte machines) doet Canon nog wel mee, maar in de high-end markt (waar het grote geld zit) eigenlijk niet meer.

[dcm360]

Bij een vierkante wafer heb je meer last van stress in het materiaal in de hoeken: het zijn immers siliciumkristallen. Met een ronde wafer verdelen de krachten zich netjes over het geheel, zodat er geen scheuren in ontstaan.

[martijnve]

Hoe groter je de wafer maakt hoe kleiner natuurlijk het verlies bij de randen. Relatief gezien.

[hardwareaddict]

amai, nog een voordeel voor 450 mm boven 300 mm.

[.ScorpionSquad]

Omdat de chips zo klein zijn is dat verwaarloosbaar. ik meen ergens op tweakers gelezen te hebben (bij een soortgelijk bericht) dat de wafer bijna 99% efficiënt benut wordt.

[robvanwijk]

De grap van grotere wafers is dat ze minder rand hebben (in verhouding tot hun totale oppervlakte).

Een andere reden om grotere wafers te willen gebruiken is overigens dat je allerlei per-wafer overhead hebt (zoals het laden van wafers in machines en proces-stappen die onafhankelijk zijn van de grootte van een wafer, denk bijvoorbeeld aan ionen-implantatie). Als er meer chips op een wafer passen wordt de per-chip overhead kleiner.

[Pe Nis]

In Veldhoven zijn ze er mee bezig.

[hardwareaddict]

2 jaar later leveren van 450 mm @ 14 nm betekent toch inpakken en wegwezen voor Veldhoven?

[haarbal]

niet als zij een goed werkend product hebben en de andere partij het verprutst.

[RobinHood]

een cirkel is vrij makkelijk perfect te maken. Een perfecte vierkant is moeilijker te maken. Je wilt niet dat de bovenkant 450mm is, en de onderkant 450.1mm is. Dan zijn de zijkanten schuin, waardoor je alle chips aan de zijkanten kan weggooien.

[benji83]

Als de maten afwijken past de wafer niet eens in de machine, gezien het allemaal zo nauw komt kijken moeten de afmetingen kloppen.
Daarbij is de reden waarom het een cirkel is en geen vierkant hierboven al meer dan voldoende uitgelegd.

[D.oomah]

En ook bij vierkante wafers heb je verlies aan de randen: waar de ene chip misschien precies 15x in de breedte past, zal dit bij een andere chip maar 12.5 zijn en bij de volgende 13.8.
En om nou voor elke chip een nieuwe fab op tr zetten.

[kaluro2]

Er bestaan geen perfecte cirkels, het is ook niet mogelijk perfecte cirkels te maken.

[SuperDre]

Dus EN grotere wafers EN kleinere chips, dus er zal zeker heeeeeel wat extra chips uitgehaald kunnen worden.. achja, voor de consument uiteindelijk alleen maar voordeliger...

[Brede P]

Hoho, niet per definitie kleinere chips.
@robvanwijk gaf het ook al aan, 14nm zegt niets over de chips, enkel iets over het procedé, het formaat van de transistoren. Theoretisch kan een chip daardoor ook kleiner worden, er vanuit gaande dat het aantal transistoren gelijk blijft en ze even dicht op elkaar blijven zitten, maar het hoeft niet persé.

[boner]

de grote vraag is waarom ze daarvoor goedkeuring van de overheid nodig hebben?

Zou hier niet hoeven.

[haarbal]

voor een dakkapel heb je al goedkeuring van de overheid nodig.

voor een gigantisch complex waar met zwaar giftige chemische stoffen wordt gewerkt ook wel denk....

[obimk1]

Daarnaast; bij (meerdere) 450 mm fabs kun je ook eens gaan nadenken over een eigen energiecentrale.

Ben toch benieuwd met welke apparatuur ze 450mm wafers willen gaan 'printen'.
ASML heeft prototypes voor 450mm wafer produktie pas na 2016 beschikbaar.
Echter het "Global 450mm consortium" ziet een eerste pilot lijn voor 450mm al eind 2013.
Dus er is een 'disconnect'.

[mhaket]

Denk je nu echt dat 's werelds grootste leverancier van lithography machines niet mee zou doen in deze race ?

[Verwijderd]

ASML maakt machines die wafers bewerken, terwijl deze fabriek de wafers zelf maakt.
ASML is daarom bezig met het aanpassen van diverse machines om die grotere wafers te kunnen verwerken, het is dus idioot om te denken dat ASML "uit de race ligt". ASML is zo ongeveer het enige bedrijf in zijn branche en heeft daarbij alleen enigzins concurentie van Nikon.

[obimk1]

Dit is wel een FAB voor het maken van geprinte wafers. TSMC zit niet in de business van het 'maken' van de wafer maar is een chipbakker, een foundry FAB. Bedrijven zoals TSMC, Samsung, Intel kopen lege wafers in bij gespecialiseerde bedrijven.

Bestaande machines ombouwen zal niet gaan. De EUV machine van ASML is 'geschikt' voor 450 mm wafers, maar het nodige redesign van een aantal onderdelen is noodzakelijk om die machine 450mm wafers te laten produceren. Nu werkt de EUV met 300mm wafers.

Vergeet niet dat bij wafer switch van 300mm naar 450mm alles in de productie van chips moet worden aangepast. Niet alleen de machines voor productie, maar ook de 'track' (aanvoer/afvoer), FOUP's (transportcontainers), meet stations. Een 450mm FAB heeft ook een grotere 'footprint' dan een 300mm FAB. bv de FAB van Philips in Nijmegen is gebaseerd op 200mm wafers, maar is tov huidige 300mm FAB's een kleine FAB.

[hardwareaddict]

oh wat jammer voor ASML. Dus ASML ligt uit de race zo lijkt het.

Want 450mm produceert natuurlijk goedkoper dan 300mm.

[obimk1]

Zo werkt dat niet in deze industrie.

[bantoo]

Hier heb je ook wel toestemming nodig als je een gigantisch bedrijvencomplex neer wil zetten.

[hardwareaddict]

en met name miljarden subsidie.

[Beremboy]

Ooit al gehoord van een bouwaanvraag? Je moet dit voor alles doen, zelfs voor een tuinkot vanaf bepaalde afmetingen, dus je kan je voorstellen dat voor een fabriek dit zeker wel aan de orde is.

[segascope]

Sinds wanneer heb je in Europa geen toestemming nodig om een fabriek te bouwen?

[Steyn_E]

Hier in Nederland moet je al toestemming hebben om een schutting neer te zetten, laat staan een groot bedrijfspand.

[SuperDre]

Onzin, voor een simpele schutting heb je helemaal geen toestemming nodig, net zomin voor een dakkapel (tegenwoordig)..

[simmu]

voor een dakkapel heb je nog steeds een meldingsplicht (achtergevel) en vergunning voor de voor gevel en als hij hoger is als 1750 mm. en een schutting mits die onder de 2000mm blijft mag vergunnngs vrij als hij daarboven komt moet je hier in theorie een omgevingsvergunning nodig.
bron.
https://www.omgevingsloket.nl

[arjankoole]

Hier in Nederland moet je al toestemming hebben om een schutting neer te zetten, laat staan een groot bedrijfspand.

Nee hoor, een schutting tot 1,85m hoog is vergunning vrij, net zoals een aantal typen dakkappelen en aan/uitbouw tot 2,5m.

Toevallig pas nog navraag over gedaan bij de gemeente.

Dat gezegt hebbende: het kan per gemeente verschillen.

[_Thanatos_]

Dat is in andere landen echt niet anders hoor. Misschien in het oostblok, of zuid-amerika ofzo, maar in de ontwikkelde wereld is overal een regeltje voor. En gezien Taiwan tot de goed ontwikkelde landen behoort, wil de overheid hier graag toestemming voor geven

[Verwijderd]

Wij maken hier ook wafers en ballplacements. Die worden hier gewoon met de laser gesneden. Zijn allemaal groepjes van cirkels of rechthoeken waar dan resist bolletjes naast komen te liggen (soort van buffer), zodat de plaat waar de flux op komt niet TEGEN ons frame aan ligt. (ballplacement and wafers worden ingespannen in 29x29" frames.

Maar ik weet niet of het dezelfde techniek is als waar ze hier over spreken. Onze ballplacements en wafers worden gebruikt door er fluxballetjes door te duwen.


Interessant om te lezen dat ze binnenkort groter gaan worden.

[Verwijderd]

een zeer diepe ondergrond heeft wafels dat zit zelfs onder lands bewindt onder de terroristisch laag van het land zelfs onder geld daarom moet je een vergunning aan vragen kijk maar na chips ooit een aanzet gegeven in France met de ambassadeur gaseuse de secret in inovallee.fr maar wat je allemaal mee maakt en hoe je het allemaal moet overleven waarom zijn ze eigenlijk rond jammer van de verspilde ruimte

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 25 juli 2024 22:10]