Samsung и TSMC начали гонку за первенство по внедрению 3-нанометрового процесса в полупроводниковой отрасли

Корейский техногигант Samsung Electronics и тайваньская компания TSMC ведут ожесточённую войну на рынке контрактного производства полупроводников, стремясь внедрить новейший 3-нм процесс. Оба производителя хотят начать серийное производство таких продуктов в 2022-м году.
Ожидается, что TSMC, крупнейший в мире контрактный поставщик полупроводников, представит свой 3-нм техпроцесс 29 апреля на технологическом симпозиуме в Северной Америке. TSMC ранее объявила о своей цели массового производства 3-нм полупроводников к 2022 году, но не раскрыла конкретную технологическую дорожную карту. Ожидается, что ради достижения этих целей TSMC начнёт строительство завода на Тайване в этом году.
Ранее Samsung официально объявил, что его инженерам удалось разработать первую в отрасли технологию 3-нм техпроцесса. Ли Джей-ён, вице-президент Samsung Electronics, был проинформирован о технологическом прорыве во время своего визита в Центр исследований полупроводников на заводе в Хвасоне 2 января 2020-го.
Отраслевые эксперты полагают, что Samsung Electronics немного опережает TSMC в сфере внедрения 3-нм техпроцесса. «Мы уже сделали 3-нм образец полупроводника и убедились, что он хорошо работает», - сказал представитель Samsung Electronics. «Мы также предоставили инструменты для проектирования тем компаниям, которые занимаются разработкой полупроводников».
«Производитель микросхем, который первым освоит массовое производство 3-нм продуктов, с большей вероятностью получит заказы на новейшие чипы от компаний, занимающихся разработкой чипов», - говорит Кан Санг-ку, сотрудник  Института стратегических исследований будущего KDB.
Чем более тонкие техпроцессы используются в полупроводниковых микросхемах, тем меньше энергии они потребляют и тем выше их производительность. По сравнению с 5-нм продуктами, 3-нм техпроцесс позволяет уменьшить размеры микросхем и энергопотребление на 35% и 50% соответственно и повысить производительность на 30%.
Samsung Electronics и TSMC также начнут ожесточённую битву в этом году за первенство в освоении массового производства 5-нм чипов. Samsung Electronics завершил разработку 5-нм технологии и планирует начать серийный выпуск продукции в текущем году. TSMC также планирует начать массовое производство 5-нм чипов в 2020-м.
В 4-м квартале 2019 года TSMC заняла 52,7% мирового рынка контрактного производства чипов, а Samsung Electronics - 17,8%.
Напомним, что до недавнего времени Samsung не делал акцента на удовлетворении запросов сторонних заказчиков, используя большую часть полупроводниковой продукции для собственных нужд. Но пару лет назад стратегия в полупроводниковом бизнесе поменялась, и теперь ставка сделана на расширение контрактного производства. Руководством чеболя поставлена цель стать контрактным производителем полупроводниковых продуктов №1 к 2030 году, сообщает портал Business Korea.

Samsung and TSMC Racing to Become First to Start Volume Production of 3-nm Chips

Samsung Electronics of Korea and TSMC of Taiwan are waging a fierce war over a 3-nanometer (nm) foundry process. Both companies are planning to begin volume production of 3-nm products in 2022.
TSMC, the world's No. 1 foundry company, is expected to unveil its 3-nm process technology on April 29 at a technology symposium in North America. TSMC has previously announced its goal to mass-produce 3-nm semiconductors by 2022, but did not disclose a specific technology roadmap. TSMC is expected to begin the construction of a 3-nm plant in Taiwan this year.
In response, Samsung Electronics officially announced earlier this month that it has succeeded in developing the industry’s first 3-nm process technology. Lee Jae-yong, vice chairman of Samsung Electronics, was briefed on the technology breakthrough during his visit to the Semiconductor Research Center at Hwaseong Plant on Jan. 2.
Industry experts believe that Samsung Electronics is slightly ahead of TSMC in 3-nm process development. “We have already made a 3-nm semiconductor sample and verified that it worked nicely,” a Samsung Electronics official said. “We also provided development tools to semiconductor design companies.”
“A chipmaker that starts volume production of 3-nm products first is more likely to win orders for the latest chips from semiconductor design companies,” said Kang Sang-ku, a researcher at the KDB Future Strategic Research Institute
The narrower semiconductor circuit lines are, the less power semiconductors consume and the better they perform. Compared to 5-nm products, 3-nm semiconductors can reduce chip sizes and power consumption by 35 percent and 50 percent, respectively, and increase performance by 30 percent.
Samsung Electronics and TSMC will also stage a fierce battle this year to become the first to start volume production of 5-nm chips. Samsung Electronics has completed the development of a 5-nm process and is planning to begin volume production of 5-nm products from this year. TSMC is also aiming to start mass production of 5-nm products this year.
In the fourth quarter of 2019, TSMC recorded a 52.7 percent share of the global foundry market, while Samsung Electronics accounted for 17.8 percent. Samsung Electronics has set the goal of becoming the No. 1 system semiconductor maker by 2030.

Samsung первым в отрасли начинает производство 7-нанометровой продукции с использованием EUV

В сегодняшнем пресс-релизе Samsung Electronics объявил о завершении разработки технологического процесса 7LPP и начале производства полупроводниковой продукции с его использованием. Указанный 7-нанометровый техпроцесс, оптимизированный по критерию энергопотребления, базируется на использовании литографии в жёстком ультрафиолетовом диапазоне (EUV).

Согласно заявлению вендора, запуск 7LPP — это «тихая революция в полупроводниковой отрасли». Она продемонстрировала не только нынешние возможности корпорации, но и открыла путь к 3 нм техпроцессу.

Сейчас производители полупроводников широко используют иммерсионную литографию, где применяется источник излучения с длиной волны 193 нм, а в EUV-литографии длина волны составляет 13,5 нм. В результате при использовании EUV можно ограничиться одной маской для слоя, в то время как в иммерсионной литографии необходим дорогостоящий набор, включающий до 4-х масок. Уменьшение числа масок позволяет экономить время и снизить затраты, а также повысить процент выхода годной продукции.

EUV также обеспечивает уменьшение размеров изделия при одновременном повышении производительности или уменьшении потребляемой мощности. По сравнению с 10-нанометровым предшественником выигрыш при использовании 7LPP по перечисленным критериям может достигать 40%, 20% и 50% соответственно.

В Samsung подчёркивают, что партнёры по экосистеме также полностью подготовлены ​​для внедрения 7LPP с EUV. Заказчикам доступны средства проектирования, библиотеки стандартных элементов, сервисы тестирования и упаковки изделий в корпуса.

Samsung Electronics Starts Production of EUV-based 7nm LPP Process

Samsung’s new 7LPP allows up to 40% increase in area efficiency with 20% higher performance or 50% lower power consumption, resulting in better yields with significantly fewer layers

Samsung Electronics, a world leader in advanced semiconductor technology, today announced that it has completed all process technology development and has started wafer production of its revolutionary process node, 7LPP, the 7-nanometer (nm) LPP (Low Power Plus) with extreme ultraviolet (EUV) lithography technology. The introduction of 7LPP is a clear demonstration of Samsung Foundry’s technology roadmap evolution and provides customers with a definite path to 3nm.

The commercialization of its newest process node, 7LPP gives customers the ability to build a full range of exciting new products that will push the boundaries of applications such as 5G, Artificial Intelligence, Enterprise and Hyperscale Datacenter, IoT, Automotive, and Networking.

“With the introduction of its EUV process node, Samsung has led a quiet revolution in the semiconductor industry,” said Charlie Bae, executive vice president of foundry sales and marketing team at Samsung Electronics. “This fundamental shift in how wafers are manufactured gives our customers the opportunity to significantly improve their products’ time to market with superior throughput, reduced layers, and better yields. We’re confident that 7LPP will be an optimal choice not only for mobile and HPC, but also for a wide range of cutting-edge applications.”

The Characteristics and Benefits of EUV Technology

EUV uses 13.5nm wavelength light to expose silicon wafers as opposed to conventional argon fluoride (ArF) immersion technologies that are only able to achieve 193nm wavelengths and require expensive multi-patterning mask sets. EUV enables the use of a single mask to create a silicon wafer layer where ArF can require up to 4 masks to create that same layer. Consequently Samsung’s 7LPP process can reduce the total number of masks by about 20% compared to non-EUV process, enabling customers to save time and cost.

The EUV lithography improvements also deliver increased performance, lower power and smaller area while improving design productivity by reducing mulit-patterning complexity. Compared to its 10nm FinFET predecessors, Samsung’s 7LPP technology not only greatly reduces the process complexity with fewer layers and better yields, but also delivers up to a 40% increase in area efficiency with 20% higher performance or up to 50% lower power consumption.

The Road to EUV Technology

Since Samsung’s research and development in EUV began in the 2000s, the company has made outstanding progress through collaborative partnerships with industry-leading tool providers to design and install completely new equipment in its manufacturing facilities to ensure the stability of EUV wafers. The initial EUV production has started in Samsung’s S3 Fab in Hwaseong, Korea.

By 2020, Samsung expects to secure additional capacity with a new EUV line for customers who need high-volume manufacturing for next-generation chip designs. As an EUV pioneer, Samsung has also developed proprietary capabilities such as a unique mask inspection tool that performs early defect detection in EUV masks, allowing those defects to be eliminated early in the manufacturing cycle.

“Commercialization of EUV technology is a revolution for the semiconductor industry and will have a huge impact on our everyday lives,” said Peter Jenkins, vice president of corporate marketing at ASML. “It is our great pleasure to collaborate with Samsung and other leading chip makers on this fundamental shift in semiconductor process manufacturing.”

7nm LPP EUV Ecosystem

The Samsung Advanced Foundry Ecosystem™ is also fully prepared for the introduction of 7LPP with EUV. Ecosystem partners across the industry will be providing Foundation and Advanced IP, Advanced Packaging, and Services to fully enable Samsung customers to develop their products on this new platform.  From high-performance and high-density standard cells to HBM2/2e memory interfaces and 112G SerDes interfaces, SAFE™ is ready to help customers implement their designs on 7LPP.

Following its US, China, Korea, and Japan events, Samsung will hold the year’s final Foundry Forum on October 18, in Munich, Germany for European customers and partners. For more information about Samsung Foundry, please visit https://www.samsungfoundry.com.

[Infographic] EUV, Samsung’s Latest Investment on Developing Next-generation Semiconductor Products

Samsung Electronics is gaining recognition with its grand-scale investment in extreme ultraviolet (EUV) lithography technology. Recently Samsung started the production of the 7LPP, 7-nanometer (nm) LPP (Low Power Plus) with EUV, cementing its leadership in the industry and paving its way to produce an even thinner process node, down to the 3nm.

Semiconductors’ high performance and low power characteristics depend on the width of the circuits that are inserted into the chips’ limited space. In this sense, EUV realizes more detailed semiconductor circuit pattern than the existing argon fluoride (ArF) wavelength and reduces complex multi-patterning process, securing both high performance and productivity.

The EUV technology by Samsung is expected to accelerate the growth of various revolutionary products such as 5G, Artificial Intelligence and Internet of Things. Take a look at the infographic to learn more about EUV and how it is expected to contribute to the advancement of semiconductor technology.