Los procesos litográficos realmente avanzados de TSMC son aquellos que desde 2013 llegan con los FinFET, los transistores de efecto de campo de aleta —una barra conecta la puerta de todos los transistores haciendo que la fuente y drenador parezcan aletas—. Por eso en Simposio Tecnológico 2020 que está celebrando la compañía al hablar de la producción de los 5 nm hay que situarla dentro de la producción de los procesos litográficos avanzados. O sea, los de 16 nm FinFET o de mejor nodo litográfico FinFET.
De hecho es curioso que la producción de los 5 nm va viento en popa debido a que la compañía ha conseguido un rendimiento de producción mayor que el que obtuvo inicialmente con el proceso de 7 nm. Esto afecta por un lado al precio que puede solicitar por oblea producida pero también a que sus clientes van a ser capaces de obtener más chips con el mismo volumen contratado de obleas. Todo el mundo sale ganando en este escenario.
Este rendimiento de producción se mide en realidad en defectos detectados por oblea, por lo que el rendimiento de producción —chips en bruto extraídos por oblea— se ve afectado por el tamaño del chip que se produce. Si un chip ocupa una cuarta parte de la oblea y hay diez defectos se corre el riesgo de perder los cuatro chips, pero si se extraen cien chips de la oblea se pueden perder hasta diez chips, por lo que el rendimiento de producción sería de hasta el 90 %.
Tampoco es de extrañar esta menor incidencia de defectos por oblea ya que en realidad la tecnología no cambia excesivamente. TSMC crea más capas de estas obleas a 5 nm con la tecnología de luz ultravioleta extrema (UVE), lo que permite dejar de usar el método convencional de patrones múltiples —eso quiere decir que se usan por ejemplo cuatro patrones/pasadas para crear una sola capa, y ahora con luz UVE solo se precisa una pasada—, simplificando el proceso y reduciendo el tiempo de producción. Actualmente se sitúa en unos 0.10-0.11 defectos por centímetro cuadrado, con la esperanza de reducirlo aún más en cuanto aumente el volumen de producción en el cuarto trimestre.
Debido a estas buenas noticias, que no es que fuera un secreto, la compañía ha conseguido que las compañías hagan la transición más rápidamente al proceso de 5 nm. Entre ellas Apple, de la que se espera que su iPhone 12 incluya un procesador producido a 5 nm por TSMC. Teniendo en cuenta la expansión de capacidad de producción y la reconversión de líneas de producción antiguas, TSMC espera que los 5 nm supongan el 11 % de la producción de los procesos litográficos avanzados en 2020 —16 nm FinFET, 20SoC (20 nm sistema en chip) o mejores—.
Los procesos litográficos de 6 nm, 7 nm y 10 nm suponen en torno al 45 % de la producción, y el otro más o menos 45 % es con los procesos de 16FF y 20Soc. En su mayoría son obleas de 30 cm, aunque también se incluyen las de 20 cm escaladas al tamaño de 30 cm aunque sean una parte minoritaria de la producción de la compañía. La compañía produjo 12 millones de obleas equivalente a 30 cm en 2019. En 2021 espera que el volumen de obleas a 5 nm se duplique y en 2022 que se triplique respecto a lo de 2020.
Vía: AnandTech.
