Kapazitätsausbau: Überblick zu TSMCs neuen Fabs und Ausbaustufen

Update 2 Volker Rißka
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Kapazitätsausbau: Überblick zu TSMCs neuen Fabs und Ausbaustufen
Bild: TSMC

Eine TSMC-Fabrik besteht in der Regel nicht nur aus einem einzelnen ein Werk, sondern aus einer Ansammlung von vielen, die einen gemeinsamen Komplex bilden. Und es werden stetig mehr, wie der weltgrößte Auftragsfertiger im Rahmen seines Technology Symposiums eindrucksvoll darlegte.

Die Fab 18 in Taiwan ist das aktuelle Schmuckstück des Herstellers, dort werden 5-nm-Chips in Serie gefertigt. Erst drei Phasen dieser Fabrik sind jedoch am Netz, für den Start der 3-nm-Fertigung im kommenden Jahr werden mindestens drei weitere zur Verfügung stehen, die derzeit bereits gebaut werden. Um die Kapazität dann in Zukunft noch weiter zu steigern, sind mindestens noch zwei Erweiterungen geplant, sodass die Fab 18 am Ende aus aktuell geplanten acht Phasen bestehen wird.

TSMC in Tainan mit Fab14, Fab18 und AP2
TSMC in Tainan mit Fab14, Fab18 und AP2 (Bild: TSMC)

Am Standort Tainan im Südwesten Taiwans ist auch die Fab 14 beheimatet, eine der ersten Gigafabs von TSMC. Diese wird ebenfalls noch einmal ausgebaut, auch hier kommt eine achte Phase in Zukunft zum Einsatz, mit dem Fokus auf spezialisierte Fertigungen. Diese sind in der Regel nicht im kleinsten Nanometer-Verfahren zugegen, sondern setzen auf bewährte Technologien in jedoch extrem breitem Rahmen und vielfältigen Spezifikationen. Mittendrin entsteht zudem ein weiteres Gebäude für Advanced Packaging (AP).

Vorbereitungen für N2

Die Fab 12 in Hsinchu im Norden widmet sich primär der Forschung und Entwicklung. Auch dort wird weiter ausgebaut, denn hier soll mit Phase acht und neun an der 2-nm-Fertigung und darüber hinaus geforscht werden. Phase 8 soll noch in diesem Jahr fertig werden und den Grundstein für die Fab 20 legen: Dort sollen Chips mit N2, also der 2-nm-Fertigung, gefertigt werden. Aktuell läuft an diesem Standort aber erst der Kauf der Ländereien, mindestens vier Phasen wird jedoch auch diese Fabrik erhalten. Vor 2024 dürfte sie realistisch gesehen kaum in Betrieb gehen.

TSMC in Hsinchu mit Fab12 und zukünftiger Fab20
TSMC in Hsinchu mit Fab12 und zukünftiger Fab20 (Bild: TSMC)

Die US-Fabrik Fab 21 in Arizona startet mit einem Gebäude im Norden von Phoenix. US-Medien hatten zuletzt stets behauptet, TSMC könnte bis zu sechs Fabriken bauen, womit vermutlich jedoch nur die Ausbaustufen gemeint sein dürften. TSMC spricht bereits jetzt immer von einer Phase 1. Alle „neuen Fabriken“ werden dann vermutlich also wie an jedem anderen Standort unter einem Dach zusammengefasst, was die anfängliche Kapazität von 20.000 Wafern aus der 5-nm-Fertigung jedoch deutlich erhöhen könnte. Denn die Ziffer ist für eine TSMC-Fabrik eher klein, die Gigafabs in Taiwan spucken im Monat mindestens das fünf- bis sechsfache aus – aber eben auch erst nach diversen zusätzlichen Ausbaustufen.

Advanced Packaging an sechs Standorten

Neben den reinen Fabriken für die Wafer-Belichtung spielt das Back End eine stetig größere Rolle. Bisher eher auf kleiner Flamme gekocht, wird TSMC dieses massiv ausbauen. Der neue Komplex AP6 wird 30 Prozent mehr Kapazität als alle anderen fünf bestehenden Packaging-Fabriken kombiniert bieten und so das Vorhaben deutlich unterstreichen. In der riesigen AP6 wird der Fokus auf SoIC liegen, also jenes Verfahren, welches AMDs neue Ryzen-Prozessoren mit gestapeltem Cache nutzen.

Im Packaging sieht nicht nur TSMC eine große Zukunft, auch Intel investierte zuletzt viele hundert Millionen US-Dollar in Standorte und Ausrüstung. Mehr zu TSMCs 3D-Packaging bietet eine separate Meldung.

Update

Laut Nikkei wurde seitens der Behörden die Baugenehmigung für die Fab 20 in Hsinchu erteilt. Der Bau soll 2022 beginnen und im Jahr 2023 abgeschlossen sein, dann wird die Fabrik ausgerüstet. 2024 ist demnach eine Massenfertigung an dem Standort realistisch.

TSMC in Hsinchu mit Fab12 und zukünftiger Fab20
TSMC in Hsinchu mit Fab12 und zukünftiger Fab20 (Bild: TSMC)
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