三星电子代工7纳米工艺投产

10月18日,三星电子宣布:已成功开发晶圆代工7纳米工艺(7mm,Low Power Plus),该工艺采用了极紫外光刻技术(EUV,Extreme Ultra Violet),并已投入生产。

半导体加工的精细工艺是在晶圆上罩上刻有电路的掩膜,用特定光源透过掩膜上投射在晶圆上,因此称为曝光工艺或光刻工艺。由于受到晶圆大小的限制,半导体需要通过不断提高电路蚀刻的精细程度,以实现提高性能、降低能耗。

此次三星电子的7纳米工艺(7LPP)相比10LPE的面积减少了40%,性能提升20%,耗电减少50%,消耗的掩膜也减少了20%,因此,采用7纳米工艺(7LPP)的客户可以减轻设计和费用方面的负担。除此之外,三星电子首次将7LPP工艺运用于EUV技术的晶圆代工,以此为始正式推进7纳米工艺的商业化,也为实现3纳米芯片级别的精细加工工艺打下了基础。

随着半导体精细工艺的发展,之前一般使用多次曝光进行多重成像(multi patterning),从而实现精细度更高的电路成像,但近来晶圆的大小开始低于10纳米,原有的ArF(氟化氩)光刻工艺到达了极限。三星宣布采用的极紫外光刻(EUV)技术,光源波长不及氟化氩(ArF)波长的十四分之一,适合精细度更高的半导体电路成像,不仅可以减少复杂的多重成像制程,还能确保半导体的高性能和产能。

虽然极紫外光刻(EUV)的光源可以解决现有工艺的极限,但实际运用于量产还需要开发全新的生产设备,并构建相应的基础设施。三星电子早在2000年开始着手研究极紫外光刻(EUV)技术,与设备企业和生态系统合作商加强合作、紧密联系,致力于提高技术稳定和保证产能。

同时,三星电子还自主开发了提前鉴别掩膜缺陷的检查设备,以确保极紫外光刻(EUV)曝光工艺不受掩膜的影响。由于极紫外光刻(EUV)曝光设备的体积和重量较现有工艺所需设备大幅增加,三星电子在华城厂区正在建设开发可以大量容纳极紫外光刻(EUV)曝光设备的高新生产线,计划将于2019年底竣工。

(华城厂区竣工后效果图)

三星电子晶圆代工事业部战略市场部部长、副社长裵永昌表示,极紫外光技术的商用不仅能改变传统半导体的制造方式,还能为客户提供多方面的益处,例如,减少工艺步骤,提高良率,由此大大缩短产品的制作周期。他表示,7纳米工艺(7LPP)不仅可以应用于移动设备和HPC的生产,在数据中心、电装、5G、AI等更大范围内也有望成为不二之选。

ASML公司市场战略领导彼得·詹金斯(Peter Jenkins)表示,极紫外光刻(EUV)技术商业化不仅对半导体行业有重要意义,甚至能给我们的日常生活带来巨大的变化,能与三星电子这样的领头羊企业共同创造历史性的成果,感到非常开心。

三星电子的晶圆代工生态系统项目SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem)已经为7纳米工艺(7LPP)生产做好了准备。三星电子计划携手全球各地的合作伙伴,提供设计和检验工具,以及多种IP和设计服务等,让客户最大限度地利用三星电子的高超工艺和生产基础设施。三星电子也期望为客户积极提供采用极紫外光刻(EUV)技术的7纳米晶圆代工工艺,让客户减少在设计上投入的费用和时间,尽快开发出高性能、低耗电、超小型的尖端半导体产品。

此外,三星电子在本月18日,继美国、中国、韩国、日本之后,将在德国慕尼黑举办晶圆代工论坛,面向欧洲地区的客户和合作商发表尖端工艺发展规划,其中会详细介绍7纳米工艺。【责任编辑/熊文皓】

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