TSMC: Tape-Out der ersten 7-nm-Chips mit EUV

TSMC kann als erster Auftragsfertiger einen Halbleiter-Chip in dem 7-nm-Prozess mit EUV präsentieren. Das Unternehmen nennt das neue Produktionsverfahren N7+, welches als Verbesserung des aktuellen 7-nm-Prozesses gewertet wird.

(Bild: Chipwaver von TSMC)

EVU - Extrem ultraviolette Strahlung

Bei der EVU-Technologie wird extrem ultraviolette Strahlung für die Fertigung verwendet, welche in Zukunft noch kleinere Technologiestrukturen ermöglichen soll. Die Einführung der Technologie war bereits vor mehreren Jahren geplant, bedingt durch Schwierigkeiten bei der Produktion und der deutlich teureren Produktionstechnologie wurde das Tape-Out immer wieder verschoben.

7-nm-Prozess als Start der Technologie

Mit der Chipproduktion im 7-nm-Verfahren soll der Grundstein der neuen Fertigung mit EVU gelegt werden. Geplant sind bereits kleinere Strukturbreiten von 5 Nanometern als Risikoproduktion für das Frühjahr 2019.

Bislang nur vier Layer pro Chip

Das die Fertigung mit extrem ultraviolette Strahlung noch in den Kinderschuhen steckt, wird bei der Anzahl der möglichen Layern pro Chip deutlich. Bislang gelingt es TSMC maximal vier Layer mit EUV herzustellen, während die restlichen Layer über die herkömmliche Produktionsmethode hergestellt werden. Erst mit Einführung der 5-nm-Fertigung mit EVU sollen bis zu 14 Layer über die neue Technologie realisiert werden können.

7-nm-Produktion läuft bei TSMC auf Hochtouren

Seit April 2018 bietet TSMC die 7-nm-Fertigung für Großserien von Chips an. Die erste Generation des 7-nm-Fertigungprozesses basiert auf der ultravioletten Lithographie (DUV) mit ArF-Excimerlasern. Im Gegensatz dazu wird die 7-nm-Fertigungstechnologie der zweiten Generation von TSMC (CLN7FF+, N7+) die extrem ultraviolette Lithographie für vier unkritische Layer verwenden.

Sowohl das A12-Bionic-SoC aus dem neuen iPhone von Apple, als auch das Kirin-980-SoC von Huawei basieren bereits auf der 7-nm-Technologie. Darüber hinaus werden die kommenden Grafikkarten, wie etwa AMDs Vega 20, noch für dieses Jahr in der 7-nm-Fertigung erwartet.

N7+ mit kaum Vorteilen zur klassischen 7-nm-Fertigung

Einen signifikanten Vorteil durch die Nutzung der Fertigung mit der N7+ Technologie gegenüber der bereits etablierten 7-nm-Fertigung gibt es derzeit nicht. TSMC soll vor allem auf die neue Technologie setzen um sich mit der EVU-Technologie vertraut zu machen. Welche Hersteller künftig auf die N7+ Fertigung setzen werden, wurde nicht bekannt gegeben.