Výroba na 7LPP se rozjela
Samsung má podobně jako na předchozích technologiích dva 7nm procesy. První raná generace, která není tak agresivní a prošlapává cestičku, se jmenuje 7LPE („early“). Sasmung se už ale nyní pomalu posunul z „early“ fáze a ohlásil, že právě začal výrobu na druhé generaci: „7LPP“ neboli Low Power Plus. Proces 7LPP coby druhá generace 7nm procesu je ambicióznější a již se snaží z technologie dostat více jejího potenciálu. Jelikož Samsung od začátku používá EUV, je proces 7LPP už druhým za použití této technologie.
Dle včerejšího oznámení Samsung nyní dokončil všechny vývojové kroky technologie a začal na procesu 7LPP s EUV vyrábět wafery. Tento pokrok má být kromě toho, že bude předstupněm pro výrobu mobilních čipů na tomto 7nm procesu, také otevírat cestu k dalším následujícím zlepšením, které se bez EUV už neobejdou – k 5nm a také 3nm procesu. I ten má zřejmě být na základě EUV realizovatelný. Výroba s extrémním ultrafialovým zářením probíhá v závodu S3 v korejském Hwasongu. Další kapacity mají na EUV přejít později pro potřeby externích klientů, mělo by to být v roce 2020.
Továrna Samsungu v Hwasongu, kde probíhá výroba čipů s technologií EUVAž o 20 % vyšší frekvence, poloviční spotřeba
Podle údajů Samsungu má proces 7LPP přinést až o 20 % lepší výkon (frekvence) čipů, než co dokázal 10nm proces firmy. Alternativně může podobný čip spotřebovávat až o polovinu méně energie. A hustota tranzistorů může být až o 40 % lepší.
Ovšem pozor – je tu malá zrada. Tyto hodnoty platí pro srovnání zralejšího 7nm procesu 7LPP s raným (early) 10nm procesem 10LPE. Nejde tedy úplně o srovnání jablek a jablek, tím by bylo porovnání s vyladěnějším procesem 10LPP. Bohužel také není uvedeno, o kolik je proces 7LPP lepší proti 7LPE.
EUV odstraní potřebu vícenásobných expozic
Pro výrobce procesorů/SoC/GPU/ASICů je ještě důležité, že proces s EUV může usnadnit návrh – potřebuje až o 20 % méně masek, protože není nutno tolik vícenásobných expozic. Ty přidávají výrobní kroky a masky navíc také něco stojí. EUV s vlnovou délkou 13,5 nm totiž samo o sobě dokáže kreslit mnohem menší struktury, zatím dnes používané 193nm záření vyžaduje mnoho triků k tvorbě menších struktur. Vedle využívání lomu světla při ponoření do kapaliny je to právě vícenásobné exponování, kdy až více nedokonalých expozic dá dohromady použitelnou strukturu. Zatímco na posledních litografiích bez EUV jsme se již dostali ke čtyřnásobnému exponování, expozice EUV má být schopná nahradit je jedinou expozicí a tím i jedinou maskou.
Díky krátké vlnové délce dokáže EUV kreslit mnohem ostřejší struktury v nanometrovém měřítkuEUV ale přináší i problémy, což je také důvod, proč ostatní výrobci EUV nezkoušeli nasadit hned od počátku 7nm výroby jako Samsung. TSMC i GlobalFoundries (jehož proces ale do produkce nakonec nepůjde) EUV zapojili až do druhé generace výroby, aby se první generace procesu vyhnula rizikům. Podle neoficiálních informací je momentálně značný problém s tím, že nejsou dořešené tzv. pelicle, tedy ochranné filmy zamezující vstupu nečistot. Zatím schází materiál, který by vystaven silnému EUV záření vydržel dostatečně dlouho a zároveň neabsorboval příliš mnoho z generovaného záření, jehož se současnými zdroji rovněž není nazbyt.
EUV je největší změnou ve výrobním procesu za dlouhou dobu, 193nm záření se používá už hodně dlouhoSamsung začal procesem 7LPE vyrábět bez těchto filmů, ale dle neoficiálních zvěstí za to platí hodně špatnou výtěžností kvůli vstupu nečistot. Z tohoto důvodu také asi Samsung nebude připraven pro komerční produkci 7nm čipů v masovém měřítku tak rychle, jako konzervativnější TSMC (ovšem firma se pojistila tím, že má v záloze proces 8LPP bez EUV). Jak se s tímto údajným problémem firmě daří bojovat a zda bylo nějak pokročeno, bohužel oficiální informace neuvádějí. Rovněž z nich není jasné, kdy by se EUV 7nm čipy (například mobilní SoC Exynos) od korejského koncernu mohly dostat na trh.
