TSMC plánuje start 5nm procesu v roce 2020, použije EUV. 7nm výroba v H1 2018

0

Loni o prázdninách jsme zde psali o plánech TSMC na výrobu 10nm a 7nm procesem, což jsou kroky, které budou následovat po nyní zaváděném 16nm procesu (prvním s tranzistory typu FinFET). Doba pokročila a společnost už nyní začala konkretizovat také plány na zatím nejzazší metu, 5nm výrobní proces.

TSMC investorům nyní sdělilo, že s výrobou na 7nm plánuje začít již v první polovině roku 2018. To je agresivnější datum než dříve, kdy se mluvilo jen o roce 2018 jako takovém. Ovšem je také třeba upozornit, že není upřesněno, zda jde o zkušební výrobu nebo už nějakou formu masové produkce. Tzv. „risk production“ je totiž obvykle možná s velkým předstihem před tím, než je proces skutečně použitelný ke komerční výrobě. Od těchto pilotních fází obvykle uplyne ještě dlouhá doba (rok či více), než se čipy objeví i na trhu – to je vidět i na současném 16nm procesu.

 

5 nm linky nastartují za čtyři roky

TSMC stále hodlá tyto pokročilé procesy nasadit hodně agresivně. Výroba na 5nm kroku by údajně měla odstartovat už dva roky po 7nm (bavíme se zřejmě o dvouletém odstupu v jednotlivých srovnatelných fázích vývoje). TSMC mluví o tom, že by 5nm proces měl být připraven v první polovině roku 2020, nicméně to opět asi bude pilotní fáze. Vývoj již podle vyjádření firmy nyní běží zhruba jeden rok. Pokud bychom předpokládali, že termín v roce 2020 mluví o zkušebním startu výroby, pak nějaké čipy by se snad mohly objevit v druhé polovině roku 2021. Ovšem těžko říct, zda to v onom roce stihnou i GPU, nebo jen mobilní SoC různých společností, které v současnosti v naskakování na nové výrobní postupy vedou.

EUV laser ASML NXE:3300B
EUV laser ASML NXE:3300B

 

Konečně EUV

Zajímavá podrobnost je, že TSMC nyní již konkrétněji hovoří o aplikaci technologie EUV, tedy použití extrémního ultrafialového záření pro expozici při litografii. EUV má mnohem menší vlnovou délku než momentálně používané světlo, tudíž je s ním možné kreslit jemnější struktury. Problém je, že vývoj EUV byl doposud problematický, zdroje záření zejména neměly dostatečný výkon, aby mohly křemíkové wafery „obrábět“ únosnou rychlostí. Další problémy byly se spolehlivostí, ale také velkou spotřebou energie. Proto byla aplikace EUV neustále odsouvána, nyní ale TSMC uvádí, že došlo k značným pokrokům a firma se již připravuje k použití EUV právě na 5nm procesu. Zdá se tedy, že se tato technologie konečně dostane do praxe – a doufejme přinese velký pokrok v možnostech vyrobených čipů.

Pokud jde o bližší budoucnost, zdá se, že TSMC bude mít poměrně velké úspěchy se svým 16nm procesem, jehož konkurencí je nyní 14nm alternativa Samsungu (a v licenci GlobalFoundries). TSMC uvádí, že zatímco v roce 2015 měla mezi výrobnami nabízejícími FinFETy minoritní podíl 40 %, letos by se to mělo obrátit a jeho 16nm proces ovládne víc než 70 % trhu. FinFETy mají letos tvořit více než pětinu produkce, zbytek bude stále na starších generacích.

Výrobní závod TSMC na Tchaj-Wanu
Výrobní závod TSMC na Tchaj-Wanu

Tape-outy na 10nm už brzy?

Během prvního čtvrtletí letošního roku, tedy nadcházejících měsících, by také v nějaké formě měl začít náběh 10nm výroby. Tento proces ještě nemá dokončenu kvalifikaci, ale během Q1 2016 by snad měla být završena a zákazníci budou moci začít s přípravou tape-outu svých produktů. Při optimistickém scénáři by tak snad nějaké 10nm čipy od TSMC mohly být na trhu v druhé polovině roku 2017, nicméně asi opět půjde spíše o ty mobilní.

 

První generaci FinFETových procesů totiž GPU přeskočila a použila až druhou, vylepšenou fázi výroby (14LPP v GlobalFoundries, 16FF+ u TSMC). Takže zatímco Samsung měl 14nm Exynos už začátkem roku 2015, na 14nm GPU si počkáme do poloviny letoška. Nevíme, zda bude u 10 nm také raná a vylepšená verze, ale pokud ano, opět je možné, že první výkonné 10nm čipy přijdou třeba i o rok později, než první ARMy pro telefony.

Zdroj: DigiTimes