TSMC start als eerste met massaproductie 7 nm EUV-chips

De CEO van TSMC maakt vandaag bekend dat het start met de massaproductie van de 7N+ procestechnologie. Het is de eerste node van TSMC die EUV gebruikt op een aantal kritieke lagen. TSMC laat weten dat de yields sterk vergelijkbaar zijn met de klassieke 7 nm-productie.

In april kondigde TSMC aan dat het met de massaproductie van 7 nm EUV-chips zou starten in juni. Die deadline heeft het ruimschoots gehaald volgens de CEO van het bedrijf. Het bedrijf wil niet zeggen wie de eerste chips krijgt geleverd, maar er wordt algemeen aangenomen dat de Huawei Kirin 985 als eerste van de band rolt.

De nieuwe node krijgt een verhoging van 20 procent op vlak van transistordensiteit, biedt 10 procent meer prestaties of 15 procent lager energieverbruik vergeleken met de eerste 7 nm-generatie die sinds een jaar van de band rolt.

7N+

Naast de nieuwe 7N+ die EUV gebruikt, updatet TSMC ook zijn huidige 7 nm-proces naar een tweede generatie. De CEO laat weten dat de 7 nm-productiecapaciteit dit jaar 150 procent hoger zal zijn dan vorig jaar. Hij laat tegelijk ook weten dat de massaproductie van 5 nm-chips in het eerste kwartaal van 2020 start en meer EUV-lagen zal gebruiken dan 7N+. Het heeft ook grond klaarliggen om een nieuwe fabriek te bouwen voor 3 nm-chips in de toekomst, maar daarrond zijn nog geen details bekend.

Samsung zit in het zog van TSMC en staat op het punt om massaproductie te starten. Vandaag werkt het nog aan risicoproductie van 7 nm EUV. In tegenstelling tot TSMC heeft Samsung zijn 7 nm-proces uitsluitend voor EUV ingepland. Het 8 nm-proces gebruikt de klassieke techniek zonder EUV. Intel gaat vanaf 7 nm ook EUV gebruiken en rept nog met geen woord wanneer die beschikbaar zullen zijn. Volgens een recent gelekte roadmap zouden in Q1 2021 de eerste 7 nm-chips beschikbaar moeten zijn, maar dat is voorlopig nog pure speculatie.

Waarom EUV?

Vandaag gebruikt iedereen een Argon Fluoride (ArF)-laser die een diep UV-licht produceert met een golflengte van 193 nm. Dankzij een techniek genaamd immersielithografie kunnen ze de resolutie verhogen, maar sommige complexe functies moeten ze vandaag in meerdere stappen doorlopen. EUV-lithografie genereert licht met een golflengte van 13,5 nm.

EUV heeft heel wat voordelen. Zo krijg je een beter resultaat op vlak van patroonefficiëntie en minder variabiliteit in dimensie. Kort samengevat: wat je print is wat je effectief krijgt. Samsung claimt dat de nieuwe tools 70 procent correctere patronen afleveren vergeleken met de 193 nm ArF-tools.

Het allerbelangrijkste is echter de budgetbesparing die EUV met zich meebrengt. Op 7 nm kan de machine contacten en bepaalde metaallagen met één stap maken, terwijl dat bij 193 nm ArF meerdere belichtingen nodig heeft.

Gerelateerd: Intel server roadmap lekt uit met focus op 10 nm, PCIe 5.0 en DDR5