Foundry: Einblicke in Samsungs neue 10-nm-Fertigung

Samsungs erster 10-nm-Fertigungsprozess Low Power Early (LPE) geht in diesen Wochen in die Massenproduktion, ein Jahr später soll die Performance-Variante (LPP) mit rund zehn Prozent mehr Leistung folgen. Doch wie beim größten Mitbewerber TSMC ist all dies nur Vorbereitung für den Schritt zu 7 nm.

Grundlage für den 7-nm-Fertigungsschritt

Während Samsung in der Semiconductor-Sparte bei 10 nm durch den Fokus darauf der erste Anbieter sein könnte, hat sich TSMC bereits seit längerer Zeit mehr dem 7-nm-Design gewidmet. Auf längere Sicht könnte dies der strategisch bessere Plan sein, denn auch Samsung selbst sieht den 10-nm-Prozess nur für kurze Zeit als wirklich relevant an. Dieser bildet auch bei den Koreanern primär nur die Grundlage für den 7-nm-Fertigungsschritt, der darüber hinaus der erste sein wird, bei dem später auf die EUV-Lithografie umgeschwenkt wird. Folglich wird die gesamte Technologie hinter 10/7nm viele Jahre im Einsatz sein.

High Volume Manufacturing von 10LPP ist das Ziel

Nachdem bereits vor fast einem Jahr die Risikoproduktion von 10 nm bei Samsung aufgenommen wurde, geht diese nun zum Jahresende 2016 in die Massenfertigung über. Die Rede ist dabei vom Fertigungsprozess Low Power Early (10LPE), aktuell wird der darauf folgende Schritt Low Power Performance (10LPP) startklar gemacht, sodass dieser in einem Jahr in das High Volume Manufacturing (HVM) gehen kann. Samsung gibt dabei an, dass 10LPP rund zehn Prozent mehr Leistung bieten wird, ohne die Leistungsaufnahme anzuheben. Als relevant sieht Samsung den Schritt vor allem für das Jahr 2018 an, in dem die ersten Auszüge aus 7 nm zwar Fahrt aufnehmen sollen, jedoch primär wiederum als „Early“-Variante und nicht als Performance-Lösung. Diese dürfte auch dort einige Zeit später folgen.

Marketing bleibt Marketing

Technisch betrachtet gewinnt Samsung bereits beim 10-nm-Prozess gegenüber der aktuellen 14-nm-Variante insbesondere beim Metal Pitch. Von aktuell 64 nm schrumpft dieser auf 48 nm, der Gate Pitch etwas weniger von 78 auf 64 nm. Damit würde Samsung mit der 10-nm-Fertigung nun wirklich Intel überholen, die bei ihrem sogenannten 14-nm-Prozess bereits bei 70 nm Gate Pitch und 52 nm Metal Pitch sind. Intels 10-nm-Prozess wird beim Gate Pitch laut ersten Angaben im Sommer vermutlich noch einmal deutlich unter den Mitbewerbern liegen (rund 53 nm) – deshalb kommt dieser bei Intel aber auch nicht in Fahrt und ist deutlich verspätet. Intel selbst spricht so aber von fast einer Generation Vorsprung – diese würden die anderen Foundrys erst mit 7 nm einholen können. Was bei der Fertigung als Marketing drauf steht, steckt also auch in Zukunft nicht drin.