TSMC говорит о будущем и настоящем литографической промышленности

Чтобы удержаться на позиции первого по величине в мире контрактного производителя микросхем на фоне обострившейся конкуренции со стороны Samsung и Globalfoundries, компания TSMC вынуждена форсировать процесс освоения и внедрения новых технологий. Как заявил Моррис Чан — глава тайваньского предприятия, до конца 2013 года компания TSMC планирует начать тестовый выпуск процессоров по технормами 16 нм.

Господин Чан считает, что закон Мура, которому подчиняется развитие полупроводниковой индустрии, будет действовать ещё 7-8 лет. В этот период возможно освоение технологий с нормами 10 и даже 7 нм. Так, с конца 2015 года подрядчик рассчитывает перейти на фотолитографию в глубоком ультрафиолете (EUV) с нормами 10 нм. При этом TSMC ведет исследования в области электронно-лучевой литографии, рассматриваемой в качестве возможной альтернативы EUV. Только в этом году капительные затраты TSMC превысят $9 миллиардов, в то время как в 2009 оду на аналогичные нужды было потрачено «всего» $2 миллиарда.

Около года назад TSMC не справлялась с заказами на продукцию с нормами 28 нм, а клиенты компании даже подыскивали нового исполнителя. Но подрядчик активно работал над расширением соответствующего производства: в апреле прошлого года в половину проектной мощности заработал завод Gigafab 15, фундамент которого был заложен в июне 2010 года. За 8 месяцев с момента старта фабрика нарастила объём выпускаемых ежемесячно пластин до 50 тысяч штук. В следующем месяце Gigafab 15 заработает в полную силу, благодаря чему через пять месяцев объём производства увеличится ещё на 50 тысяч пластин в месяц.

Если раньше TSMC запускала одну производственную линию в год, то сейчас тайванцы планируют увеличить это число до трёх. Развиваясь такими темпами, к 2017 году TSMC сможет нарастить свою совокупную мощность с нынешних 1.3 миллиона пластин в месяц до 13.5 миллиона. Samsung, которая грезит о победе над тайваньской электронной промышленностью, сегодня способна выпускать около 900 тысяч пластин в месяц.

TSMC ожидает, что в этом году в производство с нормами 20 нм будет передано около 20 решений. При этом их массовый выпуск начнётся только в 2014 году. А в 2017 году количество 20-нм продукции будет сопоставимо с объёмом 28-нм сегодня, считает Джек Сунь (Jack Sun), главный технический директор TSMC.

Как уже упоминалось, к середине 2015 года TSMC надеется начать поставки своих первых изделий с нормами 10 нм, изготовленных с применением технологий EUV. По словам господина Суня, литографическая машина должна обрабатывать более 100 пластин в час, иначе производство не будет экономически выгодным. Сейчас специалисты TSMC работают с установками ASML NXE:3100 для создания образцов продукции с использованием транзисторов FinFET, но в будущем компания перейдёт на машины модели NXE:3300.

Работает TSMC и над «настоящими» трёхмерными микросхемами со сквозными соединениями (Through-silicon via, TSV). Толщина TSV будет уменьшена с шести до двух микрон, а в мае в 28-нм производство будет передана трёхмерная микросхема памяти. На объединение логических элементов и памяти в вертикальный стек потребуется больше времени: выпуск таких решений будет освоен не ранее 2015 года, считает технический директор TSMC.

А вот к использованию кремниевых пластин типоразмера 450 миллиметров TSMC перейдёт не ранее 2016 года. В настоящее время тайваньская компания ведёт тестирование прототипов оборудования для обработки 450-миллиметровых пластин, его крупносерийное производство начнётся в конце 2015 года. Впрочем, иммерсионные литографические установки для 450-миллиметровых пластин не будут готовы до конца 2017 года, соответствующие EUV-машины появятся только в начале 2018 года.

via overclockers