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Intel ne déploierait pas la lithographie EUV avant 2021

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La rampe de technologie de processus déjà difficile d’Intel a pris un autre coup la semaine dernière. Selon Mark Li, ingénieur en électronique et analyste chez Bernstein, la société retardera son introduction de la lithographie ultraviolette extrême (EUV) jusqu’en 2021. C’est plusieurs années après que les rivaux TSMC et Samsung devraient avoir la technologie en jeu – peut-être.

Les problème est lié, au moins en partie, aux retards généraux qui ont touché la ligne 10 nm d’Intel. Parce qu’il faut des années pour équiper une fonderie d’un nouveau nœud de processus et pour mettre en ligne de nouveaux outils, ces entreprises planifient les caractéristiques spécifiques de chaque nœud des années à l’avance. Il n’est pas impossible de moderniser un nœud avec une nouvelle technologie, mais c’est à la fois coûteux et long. Étant donné que les progrès des nœuds de processus sont généralement liés à l’introduction de nouvelles technologies et de techniques de fabrication raffinées, par opposition à une seule métrique physique de semi-conducteur taille de la fonctionnalité, il est logique à la fois sur le plan commercial et marketing d’aligner l’introduction de nouvelles technologies sur l’introduction de nouveaux nœuds. Cela est particulièrement vrai pour l’EUV, qui nécessite des conditions de fabrication et des tolérances très différentes par rapport à la lithographie ArF standard à 193 nm.

Nous avons signalé pour la première fois des rumeurs selon lesquelles le 10 nm d’Intel serait retardé en 2015. Imaginez si la société avait atteint son objectif initial et commencé à lancer le 10 nm en 2016. Avec Tick-Tock toujours en marche, le 7 nm serait arrivé en 2018 – 2019 (portant à l’esprit que les nœuds de processus d’Intel ont eu tendance à atteindre des cibles plus agressives qui correspondent à des nœuds plus petits dans des fonderies concurrentes). Si Intel avait pu respecter cette chronologie, 7 nm et EUV seraient arrivés de manière synonyme, de la même manière qu’ils l’ont fait (plus ou moins) pour Samsung et TSMC. Mais le calendrier d’Intel a glissé – et avec son introduction de nœud 10 nm repoussée aux vacances 2019, la société ne pourra pas introduire EUV avant le nœud 7 nm, actuellement prévu pour 2021.

La raison pour laquelle il y a un « peut-être » attaché à tout cela est que l’EUV est la technologie originale « vraiment bientôt maintenant ». Les premiers articles proposant l’imagerie par rayons X mous ont été publiés en 1988. Le premier programme national pour le développement de l’EUV a débuté en 1995 – 1996. La première feuille de route d’Intel, publiée en 2000, appelait à l’introduction de l’EUV dans la fabrication d’ici 2004 ou avant. . Quatorze ans plus tard, nous attendons toujours que les outils de fabrication rattrapent les capacités dont l’industrie des semi-conducteurs a besoin.

Les principales fonderies (y compris GlobalFoundries, jusqu’à la semaine dernière), parlent depuis des années d’un grand jeu sur l’introduction de l’EUV. Le premier nœud 7nm de TSMC ne l’utilise pas, mais une variante ultérieure, 7FF+, le fera. Samsung organise sa propre introduction de 7 nm jusqu’à ce que l’EUV soit prêt et affirme qu’il introduira la technologie au premier semestre 2019. Anandtech couvert certaines de ces annonces par TSMC plus tôt cette année. Tout d’abord, regardez l’ampleur de l’amélioration que l’entreprise promet aux clients qui pourraient préférer son 7FF+ (EUV) par rapport à 7FF (pas d’EUV) :

TSMC-Améliorations

Données par Anandtech

Les améliorations promises par 7FF+ sur 7FF sont infimes. La société n’a même pas fourni d’estimation des performances améliorées, au-delà de « supérieures ». L’une des raisons en est que l’EUV devrait principalement réduire les taux d’erreur, réduire les délais de fabrication et améliorer la structure des coûts de l’activité de fonderie, au lieu de générer des améliorations significatives des performances. En fait, il est possible que TSMC envisage d’apporter des améliorations progressives au nœud pour atteindre ces objectifs de performances et de puissance au-delà de l’EUV. Alternativement, il est possible que ce soient les avantages que l’introduction de l’EUV dans les couches non critiques puisse apporter. Mais quelques paragraphes plus loin dans l’histoire, il y a ceci :

TSMC admet qu’à l’heure actuelle, les niveaux de puissance quotidiens moyens des sources lumineuses pour leurs outils EUV ne sont que de 145 W, ce qui n’est pas suffisant pour un usage commercial. Certains des outils peuvent maintenir une production de 250 W pendant quelques semaines et TSMC prévoit d’atteindre 300 W plus tard cette année, mais les outils EUV doivent encore être améliorés. Il y a aussi quelques problèmes à résoudre avec des choses comme les pellicules (elles transmettent 83% de la lumière EUV et devraient atteindre 90% l’année prochaine), donc la lithographie EUV en général n’est pas prête pour le moment, mais est sur la bonne voie pour 2019 – 2020.

Les machines avec une puissance de source de 200 W étaient initialement prévues pour une livraison en 2009. Neuf ans plus tard, nous ne les avons toujours pas. Il fut un temps (2011) où les entreprises prévoyaient la livraison de sources de 500W d’ici la mi-2013. Tous ces détails et présentations publiques sont disponibles dans une présentation EUV compilée par le gourou de la lithographie, le Dr Christopher Mack, en 2015. En 2013, la terre promise de 250 W allait être atteinte en 2015. En 2018, nous sommes censés être dans un an .

Est-il possible que TSMC et Samsung aient finalement franchi les obstacles et que la voie vers une solution de fabrication de pellicules et d’EUV utile ne soit terminée que dans 4 à 6 mois? Sûr. Mais lisez un tout petit peu entre les lignes, ici. Ces entreprises soulignent que leurs plans pour l’EUV sont de l’introduire progressivement et d’abord dans les zones non critiques. Ils couvrent les paris. De nombreuses annonces concernant la production d’EUV à ce jour ont été fortement qualifiées. Quand ASML a annoncé qu’il avait atteint sa spécification de débit de 125 wafers par heure dans un TWINSCAN NXB:3400 l’année dernière, il n’a pas annoncé qu’il avait réellement fabriqué tout ce qui utilise l’équipement en question.

Ce que tout cela signifie probablement, c’est que l’introduction de l’EUV sera soit encore retardée alors que les entreprises luttent vers une puissance de source de 250 W dans la fabrication pratique, ainsi qu’une solution de pellicule appropriée, soit que la technologie ne progressera que progressivement et sur plusieurs années. Compte tenu de la lenteur et de l’incertitude de la montée en puissance de la technologie à ce jour, il est tout à fait possible que TSMC et Samsung passent plusieurs années à l’adapter pour une utilisation dans différentes parties du processus de fabrication.

Intel, quant à lui, fera la même chose. Rappelez-vous ce que nous avons dit au début : les fonderies anticipent toujours le prochain nœud technologique et prévoient d’y introduire des fonctionnalités. Certes, Intel se concentrera avant tout sur l’achèvement et la sortie de sa production en 10 nm, mais la société poursuit l’EUV depuis des décennies. Ce n’est peut-être pas le premier à expédier des SoC qui utilisent la technologie, mais cela ne signifie pas qu’Intel ne peut pas continuer à augmenter l’EUV pour l’insertion dans son futur nœud 7 nm tout en travaillant simultanément pour faire sortir son processus 10 nm plus conventionnel.

L’optique de ce type de retard n’est pas excellente, mais je conseillerais tout de même la prudence avant de conclure que cette actualité EUV est Additionnel preuve de la perte de leadership d’Intel en matière de technologie de processus globale. Toutes les fonderies engagées dans la fabrication de produits de pointe travaillent sur l’EUV, mais personne – personne – a encore démontré qu’ils peuvent construire et expédier des SoC en volume tout en utilisant EUV pour les couches critiques. Cette étape peut ne pas avoir lieu avant l’introduction de 5 nm ; Scotten Jones, président d’IC ​​Knowledge LLC, note que il attend des solutions doivent être en place pour les contacts et les vias à 7 nm, mais que le délai pour atteindre les cibles de fonderie pour 5 nm est très serré et nécessite de nouvelles pellicules.

Le délai EUV d’Intel n’est pas une nouveauté. C’est un résultat sans surprise de la décision de l’entreprise de retarder 10 nm. La mesure dans laquelle cela pourrait avoir un impact sur le développement futur des produits de l’entreprise dépendra en grande partie de la réussite des autres fonderies à expédier des EUV depuis leurs propres usines. Malgré le battage médiatique autour de la technologie, ne vous attendez pas à ce qu’elle fasse une différence immédiate ou spectaculaire dans les performances des produits de quiconque dans un proche avenir. Ce n’est pas ce que l’EUV est censé fournir, et les gains vont se déployer progressivement sur plusieurs nœuds à mesure que les fabricants insèrent la technologie.

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