TSMC toont roadmap voor 20- en 14nm-procedés

Tijdens een bijeenkomst in Japan heeft TSMC zijn roadmap voor chipproductie getoond. De Taiwanese producent begint volgend jaar met de testproductie van chips op 20nm. Twee jaar later moet een 14nm-procedé volgen.

In het afgelopen kwartaal rondde de Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, beter bekend als TSMC, de ontwikkeling van zijn 28nm-procedé voor mobiele chips af en begon het met de testproductie van deze processors volgens zijn CLN28HPM-proces. Volgend jaar, in het derde kwartaal van 2012, verwacht het bedrijf aan te vangen met zijn high performance-procedé voor 20nm-chips, ofwel het CLN20G-proces. Het bedrijf zal beginnen met testproductie, alvorens het procedé voor massaproductie in te zetten.

De low-powervariant van het 20nm-procedé moet in januari 2013 volgen. Om het 20nm-proces mogelijk te maken, waarbij de gate-dichtheid tweemaal zo hoog is als bij het 28nm-proces, maakt TSMC gebruik van een aantal innovatieve technieken. Voor de lithografie zet het bedrijf een combinatie van ArF-immersielithografie en double patterning in. De elektronenmobiliteit in de transistors wordt met strained silicon vergroot en een tweedegeneratie-hkmg vervangt het gate-diëlektrum en de gates. In 2014 of begin 2015 moeten vervolgens de eerste 14nm-procedés worden getest. Daarbij zouden finfets, of transistors met verschillende gates, geïntroduceerd worden en zou TSMC wellicht ArF-immersielithografie blijven gebruiken. De alternatieve patterningmethodes met euv en elektronenbundels zouden vooralsnog te weinig wafers per uur opleveren.

Voor de aflevering van chips, ofwel de 'packaging', richt TSMC zich voor 2012 op het combineren van identieke chips op een ondergrond. Dat is een techniek die als 'homogene 2D-verpakking' bekendstaat. Tegen 2013 of 2014 moeten verschillende chips met elkaar in een 2d-structuur, of heterogene 2D-techniek, worden gecombineerd. TSMC zou dan bijvoorbeeld complete soc's kunnen leveren. Niet eerder dan in 2014 zou TSMC driedimensionale chipverpakkingen leveren, met verschillende chips op elkaar gestapeld.

Reacties (22)

[jeroen94704]

Ik ben benieuwd wanneer de EUV scanner van ASML volwassen genoeg is om door TSMC in productie te worden gebruikt. Het schijnt nogal moeilijk te zijn om de EUV lichtbron op orde te krijgen.

[Decipher666]

Het licht;)(woordgrapje) niet aan de accuraatheid maar aan de productie aantallen. Overigens is het een gigantisch dure investering om over te stappen euv. Maar gaat TSMC geen tri-gates bij het verkleinen van het procedé ipv hkmg?

[jeroen94704]

Ja, maar het heeft wel met de bron te maken. Volgens mij halen ze niet de vereiste lichtopbrengst, waardoor je langer moet belichten, waardoor je langzamer kan produceren.

Maar goed, ik ben alweer een tijdje weg bij ASML, dus ik kan het mis hebben.

[TGEN]

Ik ben benieuwd in hoeverre TSMC dze roadmap aan kan houden. In de afgelopen jaren is het ze immers niet gelukt...

[knirfie244]

De roadmap is dan ook voor de start van proef-productie, niet de start van reguliere productie. Dat maakt de roadmap een stuk makkelijker te handhaven.

[mux]

Niet eerder dan in 2014 zou TSMC driedimensionale chipverpakkingen leveren, met verschillende chips op elkaar gestapeld.

Ik neem aan dat in de tussentijd package-on-package-technieken zullen worden gebruikt om te stapelen?

[boyjim]

Even uit mijn hoofd was het limiet ergens rond de 10nm voor silicon processors , ik denk dat ze daarna mogelijk tijdelijk fysiek grotere processoren gaan maken om het aantal transistors toch te kunnen laten stijgen.

De uiteindelijke stap is naar mijn idee toch echt grafeen processoren omdat deze hoge aantallen Ghz (mogelijk zelfs Thz) aan kunnen :

nieuws: Onderzoekers maken wafer van grafeen

edit: typo's

[Reactie gewijzigd door boyjim op 22 juli 2024 18:23]

[Verwijderd]

De eerstvolgende stap, in mijn mening, er is ook al flink onderzoek naar quantum computing he. Maar grafenecomputing is natuurlijk een stuk dichterbij.

[Terracotta]

Tien jaar geleden stond de verwachte komst van quantum computer op tien jaar, tien jaar later is het nog altijd hetzelfde deuntje: binnen tien jaar hebben we quantum computers. Ze zullen er misschien ooit wel komen, maar het is conceptueel zo moeilijk, laat staan het in zinnige en complexe situaties toepassen. Kruipen voor je begint te lopen enzoverder

[Sissors]

CMOS transistoren (oftewel silicium) van 5nm en kleiner zijn al gemaakt, dus lijkt me onwaarschijnlijk dat de limiet 10nm is. Grafeen is mogelijk in de toekomst een opvolger van silicium, maar we zullen tot ver onder de 10nm duiken voordat grafeen iets nuttigs doet. Voorlopig zijn die dingen zo lek als een mandje en doen ze niet bijzonder veel nuttige dingen.

En ze zijn echt een hype, al die nieuwsberichten over grafeen de laatste tijd doet het lijken alsof ze er al een hoop mee kunnen voor de leek, maar het is echt nog heel erg ver van ook maar in de buurt van silicium performance komen, laat staan daar voorbij.

[boner]

en wie zei er nog bij de stap naar 32 nm dat het einde in zicht was?

[kwinvdv]

Ik ben een leek wat betreft de werking van dit soort chips, maar het feit dat TSMC gepland heeft om 20 nm en in de verdere toekomst 14 nm chips te maken, wil toch nog niet zeggen dat bijvoorbeeld intel en AMD dat ik hun cpu kunnen? Of is de basis van dit soort chips het zelfde? Want ik lees op de site van TSMC wel dat hun 28 nm productie op CPU, GPU, FPGA, PC, netwerk en consumenten elektronica toepassingen van toepassing is.

[bbob]

Denk je dat intel stop met de 32nm die ze nu hebben voor cpu's. Nee natuurlijk kunnen ze het kleiner maken. De vraag is uiteindelijk waar zal het ophouden, hoe klein kan het nog.

Normaal kleiner moet men met voltage opletten. Gaat het voltage te laag heb je weer last van ruis maar wie weet kunnen nieuwe technieken en materialen dat weer beperken.

[kidde]

Gaat het voltage te laag heb je weer last van ruis maar wie weet kunnen nieuwe technieken en materialen dat weer beperken.

Is Intel al druk mee bezig, voortgaand op onderzoek aan universiteiten mbt. 'near treshold voltage'.
Zie http://www.engadget.com/2...d-voltage-processor-othe/

[Verwijderd]

ze hebben toch al grafsteen ondekt als nieuwe isolatie . dus het kan allemaal kleine worden

[superwashandje]

grafsteen? of grafeen?

grafstenen zijn er genoeg iig

[brinkdinges]

Ik dacht eerst grafeen te lezen

[Mentalist]

Ik ben een leek wat betreft de werking van dit soort chips, maar het feit dat TSMC gepland heeft om 20 nm en in de verdere toekomst 14 nm chips te maken, wil toch nog niet zeggen dat bijvoorbeeld intel en AMD dat ik hun cpu kunnen?

Er zijn al engineering samples van Ivy Bridge, een 22nm CPU.

Ergens voor 2014 staat de 14nm dieshrink van Haswell (Broadwell) alweer op de planning.

Dus ja, iig Intel lijkt het gewoon aan te kunnen. De 28nm die TSMC nu kan produceren had ook gebruikt moeten worden voor chips van AMD, maar die zijn geschrapt. Maar AMD loopt al een hele tijd wat achter qua procedé. Dus ja, dit alles gaat ook op voor CPU's.

[Reactie gewijzigd door Mentalist op 22 juli 2024 18:23]

[EvaluationCopy]

Ik hoop dat ze snel het 28nm proces goed onder de knie krijgen, kom maar op met die Radeon 7000-serie!

[Verwijderd]

Misschien moet je dan even langs de opticien.
Bovendien is het niet erg gewenst om dan ook nog zulke berichten erover te posten die op geen enkele manier bijdragen aan de discussie.

Ik lees hier juist dat TSMC aardige plannen voor de toekomst heeft met de productie van kleinere chips, en met name voor de mobiele computers ben ik benieuwd naar de rekenkracht van de SoC's behorende tot beide voorgenomen procedés.