Фирма TSMC (г. Синьчжу, Тайвань), лидер среди мировых foundry-компаний, прилагает значительные усилия для удержания своих позиций на рынке. В то время как многие еще только начинают осваивать технологические процессы на уровне 7 нм (хотя уже сейчас лучшие модели на рынке смартфонов оснащаются 7-нм процессорами), для TSMC 7-нм EUV-литография – ​пройденный этап. Компания запланировала на 2019 г. испытания 5-нм технологического процесса, а на 2020 – ​строительство нового производства для освоения уровня 3 нм.

Развитие высокоточных технологий полупроводникового производства требует объединения усилий ведущих игроков рынка – ​TSMC разрабатывает и осваивает новые технологические процессы в сотрудничестве с другими компаниями. Так, литографические машины поставляет компания ASML (г. Велдховен, Нидерланды), а установки плазменного травления на уровне 5 нм разработаны компанией Shenzhen Zhongwei Semiconductor (г. Шэньчжэнь, КНР) и недавно прошли верификацию TSMC. Именно установка плазменного травления – ​ключевое оборудование, используемое при производстве ИС. Для выполнения сложных технологических процессов она должно отвечать высоким стандартам точности.

Ранее TSMC уже сотрудничала с китайскими партнерами при освоении технологических процессов на уровнях 28, 10 и 7 нм. Компания Shenzhen Zhongwei Semiconductor начинала свою работу с создания установок плазменного травления на уровне 65 нм и сейчас смогла усовершенствовать свою продукцию до уровня 5 нм.

Следует понимать, что выпуску первых 5-нм ИС будет предшествовать значительная подготовительная работа: на апрель 2019 г. компания TSMC назначила проведение испытаний нового технологического процесса, а непосредственное начало нового производства запланировано на конец 2019 – ​начало 2020 г.

Кроме того, в августе 2018 г. TSMC приняла решение об инвестировании 19 млрд долл. в создание производства по 3-нм технологическому процессу. Тогда же проект был направлен на рассмотрение Тайваньским Управлением по защите окружающей среды. Было установлено, что реализация проекта приведет к значительному увеличению дневного потребления воды и электричества, поэтому необходима доработка. В НИОКР, связанных с проектированием нового производства на уровне 3 нм, были задействованы сотни инженеров, и лишь в декабре 2018 г. усовершенствованный вариант наконец прошел экологическую экспертизу.

Начало строительства запланировано на 2020 г., завершение установки оборудования – ​на 2021, выпуск первых ИС – ​на конец 2022 – ​начало 2023 г. Местом строительства выбран участок площадью 28 га в г. Тайнань, неподалеку от производства TSMC по техпроцессу на уровне 5 нм.

Подробную информацию о планах производства 3-нм ИС компания не раскрывает. Эта мера должна предотвратить ускоренное инвестирование в развитие данного технологического процесса со стороны главного конкурента TSMC – ​Samsung (г. Сувон, Южная Корея).

Новое производство компании TSMC должно стать первым в мире foundry по созданию пластин для 3-нм технологического процесса. Его открытие позволит создавать быстродействующие ИС для применения в сфере ИИ. Не исключено также, что новая продукция компании TSMC поспособствует созданию более производительных смартфонов и выведет мобильные технологии на следующий уровень развития.

1. Udin Efe. TSMC’s 5nm Process to Commence Trials from April 2019. Gizchina, December 18, 2018: https://www.gizchina.com/2018/12/18/tsmcs

2. Artashyan Argam. TSMC’s 3nm Plant Will Start Production in 2020. Gizchina, December 20, 2018: https://www.gizchina.com/2018/12/20/tsmc