Samsung erläutert Pläne für 4-nm-Fertigung

Samsung hat seine Roadmap für die Fertigung künftiger Chipgenerationen vorgestellt. Demnach wird das südkoreanische Unternehmen, das jüngst von 14 auf 10 Nanometer umgestiegen ist, die Strukturen seiner System-on-Chip (SoC) künftig in kleineren Schritten verringern. Auf 10 Nanometer sollen 8 Nanometer folgen, bis dann in 1-Nanometer-Schritten die Marke von 4 Nanometern erreicht wird.

Mit dem aktuellen Herstellungsverfahren kann Samsung nach eigenen Angaben allerdings nur eine Strukturbreite von bis zu 8 Nanometern erreichen. Diese Chips sollen eine höhere Gate-Dichte und eine bessere Performance bieten als beispielsweise der im 10-Nanometer-Verfahren produzierte Exynos 8895, der hierzulande das Samsung Galaxy S8 antreibt. Im Vergleich zur 14-nm-Technologie bietet der Exynos 8895 eine um 27 Prozent gesteigerte Performance bei zugleich um 40 Prozent verringertem Energiebedarf.

Die darauf folgende Generation wird erstmals ein Extreme Ultra Violet genanntes Lithografie Verfahren nutzen, um eine Strukturgröße von 7 Nanometern zu erreichen. Entwickelt wurde dieses Verfahren laut Samsung gemeinsam mit ASML, dem in den Niederlanden ansässigen weltweit größten Anbieter von Lithografiesystemen für die Halbleiterindustrie. Bis einschließlich der 5-Nanometer-Generation soll die Fertigung zudem auf dem aktuellen FinFET-Verfahren basieren und vor allem den Stromverbrauch der Chips weiter senken.

Mit dem Wechsel zu 4 Nanometern will Samsung seine Produktion auf eine neue Geräte-Architektur namens Multi Bridge Channel FET (MBCFET) umstellen. Dabei soll es sich um Samsungs eigene Gate-All-Around-FET-Technologie (GAAFET) handeln, die ein sogenanntes Nanosheet-Gerät nutzt, um die physikalischen- und Leistungsgrenzen der FinFET-Architektur zu umgehen.

„Die universelle Natur von intelligenten, verbundenen Maschinen und die alltäglichen Consumer-Geräte signalisieren den Beginn der nächsten industriellen Revolution“, erklärte Jong Shik Yoon, Executive Vice President von Samsungs Foundry-Sparte, bei der Vorstellung der Roadmap auf dem Samsung Foundry Forum. „Um in der heutigen schnelllebigen Geschäftsumgebung wettbewerbsfähig zu sein, benötigen unsere Kunden einen Foundry-Partner mit einer umfassenden Roadmap für fortschrittliche Prozesstechnologien, damit sie ihre Geschäftsziele erreichen.“

In welchem Zeitraum Samsung seine Produktionsverfahren weiterentwickeln und die Strukturen seiner Chips auf 4 Nanometer verkleinern wird, ließ der Manager indes offen. Allerdings hat das Unternehmen schon jetzt einen Vorsprung vor seiner Konkurrenz. Intel fertigt beispielsweise nicht nur die aktuelle siebte Core-i-Generation (Kaby Lake) im 14-Nanometer Prozess, auch die für das zweite Halbjahr 2017 angekündigte achte Generation soll an diesem Verfahren festhalten. 10 Nanometer kleine Strukturen werden Intel-Chips also wohl frühestens ab 2018 haben, also ein Jahr, nachdem Samsung die 10-Nanometer-Fertigung für sich und auch Kunden wie Qualcomm aufgenommen hat.

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