Samsung setzt auf EUV Ambitionierte Ziele für das Foundry-Geschäft

Axel Fischer, Samsung: »Die 8-nm-ICs werden definitiv die letzten sein, die nur mit der traditionellen Lithografie gefertigt werden, aber der 7-nm-Generation setzen wir für die kritischen Schichten EUV ein.«
Axel Fischer, Samsung: »Die 8-nm-ICs werden definitiv die letzten sein, die nur mit der traditionellen Lithografie gefertigt werden, aber der 7-nm-Generation setzen wir für die kritischen Schichten EUV ein.«

Samsung hat das Foundry-Geschäft als selbständige Einheit ausgegliedert. Wie die Foundry über die nächsten fünf Jahre den Market-Share verdreifachen will, erklären Yongjoo Jeon und Axel Fischer im Gespräch mit Markt&Technik.

Um sich auf die nächste Wachstumsphase im Foundry-Geschäft vorzubereiten, hat die Halbleitersparte von Samsung, Device Solutions, vor einigen Monaten eine tiefgreifende Umstrukturierung durchgeführt. Bestand das Unternehmen bisher aus zwei Divisions – Memory und S.LSI –, unterstützt durch das R&D-Center und dem Test- & Packaging-Center (T&P), so kommt nun die neue Division »Foundry« hinzu. Damit wird S.LSI – der Name steht für System Large Scale Integration – ein fabless Unternehmen, denn die Fabs betreibt nun die Foundry. »Damit ist S.LSI nichts anderes ein Kunde unter Kunden«, erklärt Axel Fischer, Vice President & Head of Foundry Marketing von Samsung Semiconductor Europe. Das gilt übrigens nicht für die Division Memory, die ihre eigenen Werke zur Fertigung der Speicher behält und damit kein Kunde der Samsung Foundry ist.

Also eine Pure-Play-Foundry, die die Marktanalysten künftig auch als eine solche behandeln müssten. Wir dürfen gespannt sein, wie sie sich entscheiden. Wie Axel Fischer aber betont, startet die Foundry nicht bei Null, sondern schätzt Samsung auf dem zweiten Platz hinter TSMC in diesem Jahr. Wer auf den weiteren Plätzen folgt, dass zu ermitteln überlässt Fischer den Marktforschern. Sein Blick ist  nach vorne gerichtet und hier sieht er für das Unternehmen noch viel Wachstumspotenzial. Die Ziele sind jedenfalls ambitioniert: Bis in fünf Jahren soll sich der Marktanteil verdreifachen.

Nun lässt sich ja vieles wünschen, Axel Fischer erklärt aber anhand von Fakten, dass hier keinesfalls nur der Wunsch der Vater des Gedankens sei, sondern das das erwartete Wachstum durch handfeste prozesstechnische Fakten begründet ist: »Wir waren die erste Foundry, die die FinFET-Technik auf der 14-nm-Ebene in die Produktion in Stückzahlen gebracht hat, über eine Million Wafer haben wir damit schon produziert. Zudem war Samsung vor einem Jahr die erste Foundry, die die Volumenproduktion auf der 10-nm-Ebene aufnahm.« Inzwischen ist die Evolution schon weiter vorangeschritten: Auf Basis des 14-nm-Prozesses hat die Foundry einen geshrinkten 11-nm-Prozess vorgestellt, vom 10-nm-Prozess leitet sich der geshrinkte 8-nm-Prozess ab.

Die 14- und 10-nm-Prozesse sieht Fischer als besonders wichtig an, weil er ihnen eine lange Lebensdauer zutraut: »Einer wird den anderen nicht ablösen, sie werden sich noch sehr lange einer starken Nachfrage erfreuen.«

FD-SOI und Spezialitäten

Parallel dazu entwickelt Samsung die FD-SOI-Prozesse. Den 28-nm-Prozess hatte Samsung von STMicroelectronics lizensiert. »Auch hier waren wir die ersten in der Volumenproduktion und die ersten, die einen eMRAM-Testchip vorgestellt hatten«, so Fischer. In diesem Jahr führt Samsung die RF-Funktionalität in den Prozess ein, nächstes Jahr folgen die embedded MRAMs (eMRAM).

Für 2019 ist der Sprung auf 18-nm FD-SOI geplant, und diesmal handelt es sich um einen eigenen Prozess, keine lizenzierte Technik mehr. 2020 soll dieser Prozess dann mit RF- und eMRAM-hochgefahren werden.

Die Strukturgrößen dieser ICs sind zwar größer als die auf den FinFETs basierenden. Dafür zeichnen sie sich durch effektive RF-Transistoren (bis zu 110 GHz) und eine gegenüber dem 28LPP-Prozess um 40 Prozent geringere Leistungsaufnahme aus. Zudem können hier eMRAMs integriert werden – wozu Samsung lediglich drei weitere Maskenschritte aufwenden muss.

Zu den weiteren Spezialprozessen gehört die embedded-Flash-Technik (eFlash). Hier ist Samsung stolz auf die kleinsten 65-nm-eFlash-Zellen, die eine Foundry derzeit auf 8-Zoll-Wafern bietet. Die embedded-Flash-Technik findet vor allem in den Controller-basierten ICs Einsatz. Die ICs, die mit Hilfe von 65-nm-Prozessen auf 8-Zoll-Wafern gefertigt werden, zielen vor allem auf die IoT-spezifischen Märkte ab, wo es auch auf eine gute HF-Performance ankommt. Auf den 12-Zoll-Wafern fertigt Samsung die ICs auf Basis von 45-nm- und 28-nm-Prozessen.

Bei der zweiten Spezialität handelt es sich um Power-ICs, die mit Strukturgrößen zwischen 130 und 90 nm gefertigt werden und vor allem in Mobilgeräten Einsatz finden. Für die Fertigung der Power-ICs allgemein sind die BCDMOS-Prozesse bestimmt. Die dritte Spezialitätengruppe Display-Treiber-IC-Produkte (180 nm bis 70 nm auf 8-Zoll-Wafern für Fernsehdisplays und bis hinab zu 28 nm für Bildschirme tragbarer Geräte).