Auftragsfertiger: Samsung entwickelt eigene 14-nm-Prozesse und EUV für 7 nm

Samsung hatte vergangene Woche einen Ausblick auf kommende Fertigungsverfahren gegeben, der interessante Details über die unterschiedlichen Prozesse aufzeigt, zu denen Anandtech weitere Daten liefert. Grundsätzlich fallen zwei Punkte auf: Die Kooperation mit Globalfoundries ist nach zwei Jahren praktisch beendet und Samsung möchte schon bei den 7-nm-Verfahren parallel zur Immersionslithographie verstärkt auf extrem ultraviolette Strahlung (EUV) setzen.

14LPC für IoT und Wearables kommt

Die bisherigen 14-nm-Prozesse LPE (Low Power Early) und LPP (Low Power Plus) werden um ein LPC-Pendant ergänzt (Low Power Compact/Cost). Das zielt auf ähnliche Produkte ab wie 22FDX von Globalfoundries oder 16FFC (FinFET Compact) der Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), nämlich SoCs für Geräte des Internets der Dinge oder Wearables und LTE-Transmitter. Für Letztere soll das 14LPC-Verfahren Ende 2016 mit einer RF-Option versehen werden. Weitere Varianten für das laufende Jahr sollen 14LPH (Low Power High Performance) und 14LPA (Low Power Advanced) sein.

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Vom Design über die Fertigung bis zum Packaging (Bild: Samsung)

Globalfoundries bietet vier unterschiedliche Abstufungen des 22FDX-Prozesses an: Ultra-Low-Power, Ultra-Low-Leakage, Ultra-High-Performance und RF & Analog. Neben den von Samsung lizenzierten 14FF-Versionen LPE und LPP soll 2016 mit 14LPX eine weitere, selbst entwickelte hinzukommen. Das stand einst für Low Profile Extension, nutzt SOI (eine Sperrschicht aus Siliziumoxid) und wurde zusammen mit IBM entwickelt. Teils spricht Globalfoundries auch von 14HP (High Performance), gemeint ist das Gleiche.

Metal-Layer bei 7FF sollen per EUV hergestellt werden

Offenbar bewegen sich Samsung und Globalfoundries schon beim aktuellen Node voneinander weg. Als nächste Schritte planen die Südkoreaner erneut die bei 14FF vorexerzierte Vorgehensweise: Auf 10LPE soll 10LPP folgen. Ein mit Low Power Early erstelltes Design soll direkt auf Low Power Plus umsetzbar sein, sofern ein Kunde dies wünscht. Durch das Vorpreschen bei 14LPE hatte Samsung mit Apple und dessen A9-SoC einen sehr großen Auftraggeber gewinnen können, Gleiches wäre für 10LPE denkbar.

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Packaging für externe Kunden (Bild: Samsung)

Interessant ist Samsungs Ansage, bei der Serienfertigung mit den 7FF-Prozessen schon voll auf extrem ultraviolette Strahlung (EUV) setzen zu wollen. Zwar werden nicht alle Layer damit hergestellt, sondern nur einige wenige wie die erste Schicht an Interconnects, da diese Metal-Layer per Immersionslithographie und Triple-Patterning-Verfahren zu teuer wären. Dennoch scheint Samsung auch bei EUV aggressiv zu forschen.

Abseits der reinen Lithographie möchten die Südkoreaner ihre bisher intern genutzten Packaging-Lösungen auch Kunden zugänglich machen. Dazu gehört 2,5-Stacking mit einem Interposer, wie es aktuelle und kommende Grafikkarten sowie Systems-on-a-Chip mit High Bandwidth Memory voraussetzen.