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Production de puces Samsung : 3 nanomètres à partir de 2022, 2 nm à partir de 2025

Le prochain procédé de fabrication de Samsung avec des largeurs de structure de 3 nanomètres devrait entrer en production de masse à partir du premier semestre 2022. C’est ce qu’a déclaré Siyoung Choi, responsable de la division fabrication de Samsung, lors du Samsung Foundry Forum 2021. Selon cette déclaration, les premiers produits équipés de puces en 3 nm sont attendus à partir de l’été prochain – les smartphones sont généralement les premiers à être utilisés.

Actuellement, le rendement de la fabrication en 3 nm se rapproche du niveau du processus en 4 nm, qui est une version améliorée en 5 nm et qui est déjà en production de masse, selon Samsung. Les premières puces en 4 nm devraient arriver sur le marché d’ici la fin de l’année, peut-être sous la forme d’un successeur au processeur pour smartphone Snapdragon 888 (Plus) de Qualcomm.

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Étant donné que le 4 nm n’est qu’une petite amélioration par rapport au 5 nm, Samsung compare le prochain grand saut au 3 nm avec la génération 5 nm : la surface requise serait réduite jusqu’à 35 % et, en outre, il serait possible d’obtenir des performances supérieures de 30 % ou une consommation d’énergie réduite de moitié.

Au lieu des FinFETs qui sont courants depuis 14 nm, Samsung introduit la technologie « Gate All-Around » (GAA) à 3 nm pour construire les transistors. Le canal conducteur du transistor à effet de champ (FET) est entouré de tous côtés par l’électrode de grille dans les FET GAA. Entre-temps, une version améliorée de 3 nm devrait suivre en 2023.

Après cela, la prochaine grande étape vers le 2 nm aura lieu, bien qu’avec un temps de développement plus long que d’habitude récemment – la production en série devrait commencer en 2025. L’une des raisons en est probablement la technologie requise, car à partir de la génération 2 nm, l’exposition aux longueurs d’onde de l’ultraviolet extrême (EUV) devient plus complexe. Les fabricants de puces ont besoin de machines d’exposition EUV avec une ouverture numérique élevée (high-NA EUV) de 0,55 au lieu de 0,33 avec les systèmes actuels. L’équipementier néerlandais ASML veut vendre ces machines d’exposition à partir de 2025 et elles ne s’adapteront qu’aux nouvelles usines de semi-conducteurs.

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Loin des technologies de fabrication de pointe, Samsung prépare des processus spéciaux rentables, tels que le 17 nm FinFET pour remplacer les anciennes puces de 28 nm. Dans le cas du portefeuille 14 nm, Samsung prévoit une modification pour des tensions allant jusqu’à 3,3 volts, par exemple pour la mémoire vive magnétorésistive intégrée non volatile (eMRAM) comme alternative flash plus rapide.

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