Startseite > Halbleiter > Ambitionierte Ziele für das Foundry-Geschäft

Samsung setzt auf EUV

Ambitionierte Ziele für das Foundry-Geschäft

18. Oktober 2017, 16:40 Uhr | Heinz Arnold

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Ab 7 nm: EUV für die kritischen Ebenen

Der 8-nm-Prozess wird übrigens der letzte sein, für den Samsung noch in den kritischen Schichten die traditionelle Lithografie verwendet. Hier können die Anwender noch die zusätzlichen 10 Prozent Gewinn an Chipfläche und Performance mitnehmen, bevor die EUV-Technik die Zahl der benötigten Masken deutlich reduziert. Denn für die neuesten Prozesstechniken setzt Samsung Triple- und Quadruple-Patterning ein, was die Zahl der Masken und Prozessschritte derart in die Höhe treibt, dass aus Sicht von Samsung der Übergang zur EUV-Technik auf der 7-nm-Ebene zwingend wird. Double, Triple- und Quadruple-Patterning sind dann nicht mehr erforderlich und gleichzeitig erhält dann auch die Performance noch einmal neuen Schub, weil sich eben noch kleinere Strukturen realisieren lassen.

»Aus diesem Grund werden wir wieder einmal die ersten sein, die eine neue Technik einführen. Dabei handelt es sich allerdings nicht um irgendeine Technik. Zum ersten Mal in der Halbleitergeschichte setzen wir eine völlig neue Lithografietechnik ein«, sagt Yongjoo Jeon. Dazu hatte Samsung einen Meilenstein gesetzt, wie Jeon erklärt: »Wir konnten die Leistung der Laserquelle auf 250 W erhöhen.« Die begrenzte Leistungsfähigkeit der Laserquelle war eine der Hauptursachen dafür, dass die EUV-Technik bisher nicht auf den Durchsatz an Wafern kam, der für die wirtschaftliche Fertigung akzeptabel gewesen wäre. Viel länger als ursprünglich gedacht erwies sich die Laserquelle resistent gegen Verbesserungsversuche, weshalb die EUV-Technik nun auch sehr viel später in die reale Fertigung kommt, als ursprünglich geplant. Samsung hatte immerhin schon im Jahr 2004 die ersten Wafer in EUV-Technik gefertigt, insgesamt sind es bis heute 200.000 Wafer geworden, im Rückblick ebenfalls eine wertvolle Erfahrung.

Doch nun ist es soweit: »Die 8-nm-ICs werden definitiv die letzten sein, die nur mit der traditionellen Lithografie gefertigt werden, ab der 7-nm-Generation setzen wir für die kritischen Schichten EUV ein«, erklärt Axel Fischer. Die Ausbeute von 256-MBit-SRAM-Test-Chips liege bereits bei fast 80 Prozent.

Um die ICs mit Hilfe der neusten Proesstechniken mit Strukturen von unter 10 nm in hohen Stückzahlen fertigen zu können, hat Samsung bereits einen neuen Fab im Name von S3 in HwaseongKorea fertig gebaut. In diesem Quartal fährt Samsung dort die Foundry-Prozesse hoch. Was dort gefertigt wird, hat Samsung zum Teil auf der Roadmap aufgeführt: Ab 10 nm und darunter. Die 8-nm, 7-nm, 6-nm- und 5-nm-Low-Power-Plus Prozess auf Basis der FinFET-Technik sollen 2019 anlaufen.

Einen weiteren neuen Schritt geht Samsung dann mit der Gate-All-Around-Technik auf der 4-nm-Ebene. Den entsprechenden LPP-Prozess will das Unternehmen 2020 hochfahren.

Services auch für die Bakend-Prozesse

Über die Front-End-Prozesse hinaus will Samsung als Foundry aber auch Services im Backend-Bereich anbieten, überall dort, wo die Gehäusetechnik entscheidend zur Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems beiträgt. So bietet das Unternehmen Fan-out-Packages für Fingerprint-Sensoren an. Somit lassen sich kürzere Distanzen realisieren, um eine höhere Sensitivität des Sensors zu erzielen. Die Fan-out-Technik setzt Samsung auch in tragbaren Geräten ein, um Package-on-Package-Module zu fertigen, die eine niedrigere Bauform und höhere Leistungsfähigkeit erhalten. Ähnliches gilt für Hochleistungsbausteine, die in Servern und im Netzwerkumfeld Einsatz finden.