Samsung hat eine neue 17-nm-Prozesstechnologie angekündigt, mit der Produkte hergestellt werden sollen, die jetzt mit einem planaren 28-nm-Prozess hergestellt werden, aber von einer Umstellung auf den 14-nm-FinFET-Prozess profitieren könnten. Die meisten Halbleiterprodukte werden jedoch heute mit weniger fortschrittlichen Herstellungsverfahren hergestellt, und Samsung bietet ihnen die Möglichkeit, sich zu verbessern.
Beim Design von Halbleiterbauelementen werden immer Designstandards berücksichtigt. Daher kann man nicht einfach mit der Produktion von für eine 28-nm-Prozesstechnologie entwickelten Bauteilen auf moderneren 14-nm-Anlagen beginnen, da diese einen völlig anderen Ansatz zur Bildung von Mikroschaltungen verwenden, von den Unterschieden im Design der Transistoren selbst ganz zu schweigen.
Die Produktion berücksichtigt zwei oder drei Hauptsegmente. Die Produktion beginnt mit der Front-End-Of-Line (FEOL)-Phase – der Bildung der aktiven Teile des Kristalls. Wenn wir von fortschrittlichen Technologien sprechen, meinen wir FEOL, das die fortschrittlichsten Mittel zur Herstellung von Siliziumzellen implementiert. Darauf folgt die Back-End-Of-Line (BEOL)-Stufe – die Bildung von Interconnections und Hilfsverbindungen. Es wird manchmal als Middle-End-of-Line (MEOL) bezeichnet, bei der winzige Metallstrukturen gebildet werden, die mit den BEOL-Leitungen verbunden sind.
Bei der Beschreibung von Technologien, beispielsweise 28 nm, werden Designstandards für beide Phasen - FEOL und BEOL - bereitgestellt. In einigen Fällen kombinieren Hersteller jedoch einige FEOL-Designcodes mit anderen BEOLs, um eine Produktlinie mit einigen Merkmalen beider Segmente zu erstellen. So wurde die auf dem Samsung Foundry Forum angekündigte neue 17-nm 17LPV (Low Power Value) Technologie umgesetzt.
Die 17LPV-Technologie kombiniert 14-nm-FEOL (und damit 14-nm-FinFETs) mit 28-nm-BEOL-Verbindungen. Dies bedeutet, dass Kunden gegen Aufpreis von der Leistung und dem Stromverbrauch der FinFET-Technologie profitieren können, ohne die zusätzlichen Kosten dichterer BEOLs. Laut Samsung bietet die 17LPV-Technologie 43 % weniger Komponentenfläche, 39 % mehr Leistung oder 49 % mehr Energieeffizienz gegenüber ihren 28-nm-Pendants.
In der Praxis können auf 17LPV basierende Lösungen beispielsweise in Signalprozessoren zur Verarbeitung von Bildern einer Kamera eingesetzt werden, wo keine maximale Elementdichte erforderlich ist. Darüber hinaus wird Samsung die Technologie bei der Herstellung von Displays einsetzen – auf Hochspannungskomponenten.
Samsung hat auch die 14LPU-Technologie (Low Power Ultimate) für einen ähnlichen Zweck und eine ähnliche Architektur eingeführt, die in eingebetteten MRAMs und Mikrocontrollern verwendet wird. Das Unternehmen hat den Zeitpunkt der Einführung neuer Lösungen noch nicht geklärt, aber Vertreter von Samsung Foundry nannten diese Technologien "einen Paradigmenwechsel" für das Unternehmen, der spezialisierte Komponenten verbessern wird.
2021-10-07 16:19:01
Autor: Vitalii Babkin