Samsung Electronics ha annunciato di aver completato lo sviluppo della tecnologia di processo 7LPP (a 7 nanometri/nm, LPP/Low Power Plus) con tecnologia litografica extreme ultraviolet (EUV, ultravioletto estremo) con conseguente inizio della produzione di wafer. L’introduzione di 7LPP è uno step importante, ma nella roadmap tecnologica di Samsung Foundry c’è già un percorso definito verso il processo costruttivo a 3nm ancora migliore.
Secondo Samsung, il processo costruttivo 7LPP offre ai clienti la possibilità di creare una gamma completa di nuovi prodotti innovativi per le nuove applicazioni come 5G, Artificial Intelligence, Enterprise e Hyperscale Datacenter, IoT, Automotive e Networking.
"Con l’introduzione del suo nodo di elaborazione EUV, Samsung ha guidato una tranquilla rivoluzione nel settore dei semiconduttori", ha dichiarato Charlie Bae, vicepresidente esecutivo del team di vendita e del marketing delle fabbriche di Samsung Electronics. "Questo fondamentale cambiamento nel modo in cui vengono fabbricati i wafer offre ai nostri clienti l’opportunità di migliorare significativamente il time to market [tempo di arrivo sul mercato] dei loro prodotti con un throughput superiore, strati ridotti e rese migliori. Siamo sicuri che 7LPP sarà una scelta ottimale non solo per i dispositivi mobili e HPC, ma anche per una vasta gamma di applicazioni all’avanguardia. "
Guardando alla concorrenza, TSMC ha annunciato all’inizio del 2017 l’inizio dello sviluppo di un proprio processo a 7nm per la costruzione di chipset. Gran parte dei piu’ recenti chipset si realizzavano con processo costruttivo a 10nm, e rispetto a quest’ultimo passare a 7nm significa ridurre ulteriormente le dimensioni finali del chip stesso, migliorandone la resa produttiva e abbattendone i costi (più un processore è "piccolo" e più processori possono essere fabbricati con un solo wafer). Inoltre, va a diminuire il consumo elettrico e le temperature operative, potendo anche integrare un numero di transistor maggiore con aumento della potenza elaborativa finale.
Le caratteristiche e i vantaggi della tecnologia EUV
EUV utilizza una lunghezza d’onda di 13,5 nm per esporre i wafer di silicio rispetto alle convenzionali tecnologie, che prevedono l’immersione con fluoruro di argon (ArF) e sono in grado di raggiungere lunghezze d’onda solo di 193nm richiedendo costosi set di maschere multi-pattern. EUV consente l’uso di una singola maschera per creare uno strato di wafer di silicio in cui ArF può richiedere fino a 4 maschere per creare lo stesso livello. Di conseguenza, il processo 7LPP di Samsung può ridurre il numero totale di maschere di circa il 20% rispetto al processo non EUV, consentendo ai clienti di risparmiare tempo e costi.
I miglioramenti della litografia EUV offrono anche maggiori prestazioni, minore potenza e occupano un’area più piccola, migliorando al tempo stesso la produttività del design riducendo la complessità del multi-pattern. Rispetto ai predecessori FinFET da 10nm, la tecnologia 7LPP di Samsung non solo riduce notevolmente la complessità del processo costruttivo attraverso l’impiego di meno strati e con rendimenti migliori ma offre anche un aumento del 40% di efficienza dell’area occupata con prestazioni del 20% più elevate e una riduzione fino al 50% dei consumi.
La strada verso la tecnologia EUV
Da quando la ricerca e lo sviluppo di EUV in Samsung sono iniziati negli anni 2000 la società ha compiuto progressi attraverso collaborazioni con fornitori di strumenti leader del settore per progettare e installare attrezzature completamente nuove nei suoi impianti di produzione per garantire la stabilità della produzione dei wafer EUV, che è iniziata presso la fabbrica Samsung S3 Fab di Hwaseong, in Corea. Entro il 2020, Samsung prevede di garantire capacità aggiuntive con nuove linee di EUV per i clienti che necessitano di una produzione di grandi volumi per progetti che prevederanno l’uso di chip di prossima generazione. Come pioniere della tecnologia EUV, Samsung ha anche sviluppato uno strumento unico di controllo delle maschere che esegue il rilevamento rapido dei difetti, cosi’ da poterli eliminare all’inizio del ciclo di produzione.
"La commercializzazione della tecnologia EUV è una rivoluzione per l’industria dei semiconduttori e avrà un enorme impatto sulla nostra vita quotidiana", ha affermato Peter Jenkins, vicepresidente del marketing aziendale presso ASML. "È per noi un grande piacere collaborare con Samsung e altri importanti produttori di chip in questo fondamentale cambiamento nella produzione di processi per semiconduttori".
