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三星7nm LPP正式到来,全球首发EUV光刻工艺

2018-10-18
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来源:内容来自「快科技」,谢谢。


这两年为三星半导体业务立功最大的是存储芯片部门,贡献的营收、利润达到七八成,而三星的晶圆代工业务虽然有高通这样的VIP客户,但在7nm节点上高通会转投回台积电,三星要想拉拢到更多的客户,只能从工艺技术上着手了。这也是三星为什么跳过非EUV工艺的7nm工艺,直接上7nm LPP EUV工艺的原因,如今他们的7nm LPP工艺已经完成了Synopsys的物理认证,意味着7nm EUV工艺全球首发了。


在几大半导体公司中,英特尔的10nm还没搞定,7nm就更遥远了,台积电的7nm工艺(N7工艺)量产比较顺利,会有苹果、海思、高通、NVIDIA、AMD等客户陆续流片、量产,不过台积电的第一代7nm工艺还是传统的多重曝光工艺,2019年的N7 Plus工艺才会使用EUV光刻工艺。



Globalfoundries这边也是类似的路线,今年量产的7nm DUV还是传统的深紫外光刻工艺,此前号称频率可达5GHz,AMD的7nm Zen 2处理器会使用Globalfoundries的7nm工艺,明年初问世,2020年的再下一代才是7nm EUV工艺。


三星在EUV工艺上市最激进的,直接跳过了第一代非EUV光刻的7nm工艺,根据之前的路线图,三星第一个使用EUV工艺的就是7nm LPP工艺,预定今年下半年量产。日前Synopsys与三星联合宣布已经使用后者的7nm LPP工艺完成了IC验证器的认证工作。


这次认证完成之后,三星的7nm LPP工艺可以立即提供认证的运行库,包括DRC设计规则检查、LVS布局与原理图、金属填充技术文件等等,这也意味着三星的7nm LPP工艺走入了正轨。


根据之前的消息,ASML的EUV光刻机中,台积电订购了大约10台,三星订购了大约6台,英特尔订购了3台,Globalfoundries的EUV订单数量不详,国内的中芯国际也订购了1台EUV光刻机用于7nm工艺研究,明年初交货。


三星更新技术路线图:7nm 2019年规模量产、新增8nm LPU


日前,三星在日本举办了三星铸造工厂论坛(SFF)2018年会,更新了技术路线图。


简单来说,主要有三点,一是基于EUV技术的7nm制程工艺会在接下来几个季度内大规模量产(初期EUV仅用于选择层),二是导入8nm LPU工艺,三是重申,围绕3nm节点,将引入闸极全环场效晶体管(Gate-all-aroundFET,GAAFET),来取代FinFET(鳍式场效应晶体管)。


三星晶圆厂分布


关于第一点,三星称已经在韩国华城的S3工厂配置了多台ASML Twinscan NXE:3400B EUV光刻机,投资6万亿韩元的新EUV产线预计2019年竣工,2020年扩大生产规模。


目前,官宣采用三星7nm LPP工艺的是高通骁龙5G SoC。



关于第二点,8nm LPU(low power ultimate)是8nm LPP的改良版,后者比10nm LPP减少10%的芯片面积和10%的功耗,看起来LPU将进一步在功耗、面积上做文章。


由于三星7nm LPP补充产能需要等到2020年,此间就是8nm在市场大展拳脚的契机。按照ZDNet的说法,高通也是三星8nm的客户。


至于第三点,三星将FinFET技术的极限发挥到5nm LPE和4nm LPP,计划2019年风险试产。不过到了3nm时代,芯片越做越小,电流信道宽度不断变窄,难以控制电流方向,三星提出了GAAFET方案,定于2020年早些时候试产。


另外,三星还表示,2019年,单芯片封装技术3D SiP将准备就绪。



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