Samsung ist bereit für Chipfertigung im 5-nm-EUV-Verfahren

Samsung nimmt ab sofort Aufträge für seinen 5nm-Foundry-Prozess mit extrem ultravioletter (EUV) Lithographie entgegen. Das Verfahren verspricht eine 25% größere Transistorendichte und entweder 10% mehr Leistung oder 20% weniger Stromverbrauch als die im Oktober gestartete 7nm-EUV-Node.

Erst im Oktober 2018 hatte Samsung mit der Fertigung von Halbleiterchips im 7nm-FinFET-Verfahren begonnen. Nun hat der südkoreanische Elektronikkonzern bekannt gegeben, dass die Entwicklung seines 5nm-Prozesses im EUV-Litografieverfahren (extreme ulta-violet) abgeschlossen sei. Ab sofort nehme der Konzen Aufträge für Chips in dem Verfahren entgegen. Die Fertigung erfolgt in Samsungs S3-Fertingungsanlage im südkoreanischen Hwaseong.

Kleinere Strukturgröße bringt Verbesserung in Leistung oder Energiebedarf

Im Vergleich zum 7nm-FinFET-Prozess soll die 5nm FinFET-Technologie eine bis zu 25-prozentige Steigerung der Effizienz des Logikbereichs biete. Hinzu kommen nach Angaben des Konzerns wahlweise entweder bis zu 20 Prozent weniger Stromverbrauch oder 10 Prozent höhere Leistung als Ergebnis der Prozessverbesserung.

Wie sein Vorgänger verwendet 5nm die EUV-Lithographie im Metallschichtmuster und reduziert die Zahl notwendiger Maskenschichten. Zudem verspricht Samsung, dass seine für das 7nm-Verfahren entwickelten IPs auch für das 5nm-Verfahren wiederverwendet werden können. Kunden, die vom 7nm-Prozess auf das 5nm-Verfahren migieren möchten, böte dies stark reduzierte Migrationskosten, ein bereits vorab verifiziertes Designökosystem und eine damit verbundene Verkürzung der 5nm-Produktentwicklung.

„Mit dem erfolgreichen Abschluss unserer 5nm-Entwicklung haben wir unsere Fähigkeiten bei EUV-basierten Nodes bewiesen“, sagte Charlie Bae, Executive Vice President of Foundry Business bei Samsung Electronics. „Als Reaktion auf die steigende Nachfrage der Kunden nach fortschrittlichen Prozesstechnologien zur Differenzierung ihrer Produkte der nächsten Generation setzen wir unser Engagement fort, die Serienproduktion von EUV-basierten Technologien zu beschleunigen.“

5nm-Prozesse: TSMC bereits in den Startlöchern

Samsung liefert sich bei den Fertigungsprozessen einen engen Wettlauf mit dem taiwanesischen Foundry-Spezialisten TSMC. Während Samsung bei seiner Prozesstechnologie eng mit ARM kooperiert, hat TSMC eine größere Zahl an Industriepartnern vorzuweisen, darunter unter anderem AMD, Apple, HiSilicon, Nvidia und Qualcomm.

Wie die EE Times meldet, hat TSMC auch in Kürze vor, öffentlich Bestellungen für seinen 5nm-Prozess aufzunehmen. Derzeit sei aber TSMC vor allem bei den Fertigungskapazitäten gegenüber dem südkoreanischen Konkurrenten im Vorteil. So konnte TSMC 2018 einen Foundry-Umsatz von von etwa 34,2 Milliarden US-$ erzielen. Samsung, im Vergleich der weltweiten Foundries immerhin an zweiter Stelle, kam dagegen nur auf 10,4 Milliarden US-$ Umsatz, wenn es um das Auftragsvolumen für Halbleiterfertigung geht. Allerdings gelte es laut Marktbeobachtung zu bedenken, dass sich Samsung in erster Linie auf Cutting-Edge-Prozesse spezialisiert, während TSMC nahezu sämtlichen verfügbaren Strukturgrößen bedient.

Darüber hinaus plant Samsung, seine Produktionsstätten zur Fertigung von Chips mittels EUV-Litografie weiter auszubauen. Eine neue Foundry-Line in Hwaseong soll in der zweiten Jahreshälfte 2019 fertiggestellt werden und ab dem kommenden Jahr den Betrieb aufnehmen.

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