Fertigungsprozess 18A: Intel startet Massenproduktion in Fab 52

Inhaltsverzeichnis

close notice

This article is also available in English. It was translated with technical assistance and editorially reviewed before publication.

Don’t show this again.

Auch wenn neue Fertigungsprozesse bei Intel immer mit gewissen Anlaufschwierigkeiten verbunden waren, so waren die Auswirkungen nie so groß wie beim Desaster rund um die 10-Nanometer-Generation. Diese Verzögerungen führten dazu, dass Intel seine unangefochtene Vormachtstellung auf dem PC-Markt einbüßte und seit Jahren in einer tiefen Krise steckt. Um diese zu bewältigen, hatte der ehemalige CEO Pat Gelsinger anno 2021 die Devise "5 nodes in 4 years" ausgegeben, also innerhalb von vier Jahren fünf neue Fertigungsprozesse einzuführen. Allerdings stampfte Intel die vierte Stufe namens 20A Mitte 2024 ersatzlos ein. Und Ende 2024 musste Gelsinger seinen Hut nehmen, noch bevor der finale Schritt 18A zur Serientauglichkeit heranreifte.

Das ist jetzt geschehen: Am heutigen 9. Oktober eröffnet Intel offiziell sein seit 2021 gebautes Halbleiterwerk Fab 52, das auf Intels Firmencampus Ocotillo in Chandler (US-Bundesstaat Arizona) steht. Der Startschuss ist jetzt aber kein hartes Datum, zumal Siliziumwafer etliche Wochen ihre Runden durch eine Fab drehen, um die unzähligen Bearbeitungsschritte zu durchlaufen: Der Anlauf der Massenproduktion begann schon im Juli. Bei einem Besuch vor Ort waren mehrere fortschrittliche Lithografie-Systeme mit extrem-ultravioletter (EUV-)Belichtungstechnik zu sehen, die vom niederländischen Zulieferer ASML stammen und für 18A zuständig sind. Manche sichtbare Leerstellen boten noch Platz für Erweiterungen, um mehr Chips zu belichten.

Jedes einzelne Lithografie-System benötigt den Platz mehrerer Schrebergartenlauben – und dennoch sind sie nur ein Puzzlestein zwischen unzähligen anderen, kompakteren Maschinen. Angesichts der enormen Präzision, mit der winzigste Transistorstrukturen entstehen, mutet es arg kurios an, dass eine Fab eigentlich nicht fertig ist, sondern immer an irgendwelchen Stellen Bauarbeiter mit Schutzhelmen und großen Werkzeugen hantieren. Alle Maschinen werden vor Ort zusammengebaut, was viele Wochen dauert – während einige Meter daneben bereits Wafer belichtet werden.

Intels Fab 52 ist speziell für riesige EUV-Belichter ausgelegt – inklusive kommender Systeme mit hoher numerischer Apertur (High-NA EUV), die Intel ab 14A einsetzen will: Die Decke ist höher als etwa in der zehn Jahre älteren Fab 42 daneben. Sowohl die an der Decke laufenden Kräne als auch die Böden haben höhere Traglasten. Und doch bleibt das Prinzip dasselbe: Über wie unter dem Stockwerk, in dem die Fertigung stattfindet, befinden sich weitere Etagen etwa zur Kühlung und Stromversorgung. Ein wichtiger Teil ist auch die Luft: Das gesamte Gebäude hat leichten Überdruck, damit bloß kein Staubteilchen von außen hineinkommt. Auch sind alle Böden bis auf die Plätze, die für Maschinen vorgesehen sind, mit gelochten Platten belegt: Es gibt einen konstanten Luftstrom von oben nach unten; pro Minute wird das gesamte Volumen sechsmal erneuert. Dennoch ist der Kreislauf geräuscharm und ohne spürbaren Zug.

Der Beste der Besten der Besten …

Intel bewirbt 18A als ersten Fertigungsprozess der 2-Nanometer-Klasse, der Serienreife erreicht habe. In bester MAGA-Tradition fehlte bei der Vorstellung auch der Zusatz nicht, dass der Prozess und zugehörige Fabriken in den USA erforscht, entwickelt und gebaut wurden. Ob das wohl damit zusammenhängt, dass die US-Regierung um Präsident Donald Trump seit Kurzem zehn Prozent der Intel-Aktien hält? Ein bisschen Schwindelei gehört da immer dazu: Die verwendeten Maschinen stammen wie üblich von Zulieferern aus aller Welt, die prominenten EUV-Belichter etwa von ASML aus den Niederlanden.

So oder so: Die Klassifikation allein hat keinerlei Aussagekraft zur tatsächlichen Performance, also ob damit gefertigte Prozessoren höhere Taktraten erreichen oder weniger Energie verheizen. In der Realität entscheiden sich Hersteller zudem selten für eines der beiden Extreme, sondern optimieren in beide Richtungen. Für die ersten beiden damit gefertigten Chips, die Notebook-CPU Panther Lake (Core Ultra 300) und der Serverprozessor Clearwater Forest (Xeon 6+), nennt Intel derzeit keine Taktfrequenzen. Für Panther Lake gibt es auch noch keine Abwärmeangaben (Thermal Design Power, TDP) und für Clearwater Forest nur die groben 300 bis 500 Watt, für die die bestehende Plattform und ihr Sockel generell ausgelegt sind.