تولید تراشه‌های ۶ نانومتری
شرکت TSMC با به‌کارگیری پرتوهای فرابنفش EUV تراشه‌های ۶ نانومتری تولید می‌کند.
TSMC از فناوری ساخت تراشه‌ی ۶ نانومتری خود با استفاده از فرابنفش EUV رونمایی کرد.
شرکت تایوانی TSMC از فرایند ساخت تراشه‌ی جدید ۶ نانومتری (۶nm) خود پرده برداشت. در این فرایند با به‌کارگیری پرتوهای فرابنفش بسیار قوی (EUV) چگالی تراشه به میزان اندکی افزایش می‌یابد. با توجه به سازگاری قاعده‌ی طراحی در این فرایند با شیوه‌ی ساخت تراشه‌ی ۷ نانومتری، تمامی تجهیزات تولید مورداستفاده در روش ۷nm، در فرایند جدید نیز قابل‌استفاده بوده و راه برای انتقالی سریع به فناوری ساخت بهبودیافته باز است.
اصلاح و توسعه‌ی یک فناوری ساخت قدیمی‌تر به‌ویژه برای شرکت‌های ریخته‌گر سیلیسیم، شیوه‌ی جدیدی نیست. یک مثال خوب در این زمینه، لیتوگرافی ۲۸ نانومتری (۲۸nm) است که در سال ۲۰۱۲ بدون استفاده از فناوری مهم ترانزیستور HKMG محقق شد. شرکت تایوانی در خلال سال‌های بعدازآن رده‌ی محصولات ۲۸ نانومتری خود را با اصلاحاتی در فرایند ساخت نظیر ۲۸HP، 28HPM، 28LP و … به‌طور چشمگیری توسعه داد.
تنها چیزی که در خلال سال‌های اخیر تغییر کرده، تهاجمی‌تر شدن شیوه‌های بازاریابی اصلاحات انجام‌شده در این سطح از فناوری ساخت است که باعث فاصله گرفتن هرچه بیشتر عناوین مورداستفاده و تغییرات واقعی در مشخصه‌های فیزیکی ترانزیستورها شده؛ به‌عبارت‌دیگر سنگینی عناوین تبلیغاتی بیش از وزن اصلاحات اعمال‌شده در فناوری ساخت ۲۸ نانومتری است. آخرین افزونه‌ای که به رده‌ی ساخت ۲۸ نانومتری TSMC الحاق شد، فرایند ۲۲nm بود.
در نمونه‌ای مشابه، پردازنده‌ی گرافیکی Volta V100 انویدیا با وجود داشتن چگالی ترانزیستوری معادل روش ۱۶N، بر پایه‌ی فرایند ۱۲FNN ساخته می‌شود. شرکت سامسونگ هم از همین شیوه تبعیت می‌کند؛ برای نمونه همه‌ی فرآیندهای ۴nm تا ۷nm این شرکت در مجموعه‌ی محصولات ۷ نانومتری آن قابل تطبیق است.
شاید ناپسندترین مثال ازاین‌دست زمانی اتفاق افتاد که شرکت‌های سازنده‌ی نیمه‌هادی‌ها با صرف‌نظری به‌یک‌باره از عنوان ۲۰nm، به فناوری ترانزیستورهای FinFET در رده‌ی ۱۶nm یا ۱۴nm روی آوردند. این جهش یک‌باره همچنان عامل عدم تطابق میان نام‌گذاری‌های ۱۰ و ۷ نانومتری اینتل و رقبای این شرکت است. در ادامه‌ی این روند با طیفی از محصولات هفت نانومتری در شرکت TSMC مواجه شدیم. تولید تراشه‌های A12 شرکت اپل آغازگر راه تولید محصولاتی با این فناوری ساخت بود که با ساخت پردازنده‌ی گرافیکی Radeon Instinct MI60 شرکت AMD پیگیری شد. شرکت TSMC تاکنون فرایندهای ساخت ۷FF و ۷HPC را به‌عنوان شیوه‌های مختلف ارائه‌ی تراشه‌های ۷ نانومتری توسعه داده است؛ اما این صنعت‌گر تایوانی روش ۷nm+ را نیز معرفی کرده که در آن از EUV در تعداد کمی از لایه‌های حاصل از فرایند بهره‌گیری می‌کند. مدتی پیش این شرکت افشا کرد که قصد پیاده‌سازی نسل دوم فناوری ساخت ۷nm را دارد. اگرچه نام خاصی به فرایند جدید داده نشد؛ اما آخرین شایعات برگرفته از وب‌سایت Digitimes حاکی از به‌کارگیری فناوری ۷nm Pro در ساخت تراشه‌های A13 اپل است.
شرکت TSMC چند روز پیش ۶nm را به‌عنوان سومین اصلاحیه‌ی فناوری ساخت ۷nm (به دنبال ۷nm+ و ۷nm Pro) معرفی کرد. این شرکت قصد دارد نسبت عملکرد به قیمت قابل قبولی را در آخرین سری محصولات خود ایجاد کرده و آن‌ها را هرچه زودتر وارد بازار کند. این کار تنها از طریق سازگاری قاعده‌ی طراحی جدید با فناوری پیشین ۷nm ممکن بوده و بدین ترتیب مهاجرت یکپارچه‌ای از فناوری ۷nm به ۶nm با چرخه‌ی طراحی کوتاه‌مدت به وقوع می‌پیوندد. TSMC می‌گوید ۶nm سطح عملکرد بالاتری نسبت به ۷nm داشته و در مقایسه با آن ۱۸ درصد چگالی ترانزیستور بالاتری دارد. ۶nm شباهت زیادی به شیوه‌ی ساخت ۷nm+ این شرکت دارد که در حال حاضر در مرحله‌ی Risk Production است؛ اما TSMC توضیحی در مورد تفاوت‌های این دو نوع فناوری ساخت نداده است.
سامسونگ هم در روزهای گذشته خبر از ساخت تراشه با لیتوگرافی ۶nm داد، اما جزئیات بیشتری در مورد آن ارائه نکرد. بااین‌وجود به نظر می‌رسد فرایند ۵nm سامسونگ، معادل فناوری ساخت ۶nm شرکت TSMC باشد؛ فناوری ساختی که بنا به گفته‌ی سامسونگ مراحل توسعه‌ی آن پایان یافته است.
شرکت TSMC اعلام کرده است که فرایند ساخت ۶nm در سه‌ماهه‌ی اول سال ۲۰۲۰ وارد مرحله‌ی Risk Production می‌شود که احتمالاً تأخیر بیشتری نسبت به ۵nm سامسونگ خواهد داشت. تولید انبوه این محصول به‌طورمعمول حدود یک سال بعدازاین مرحله محقق می‌شود؛ لذا با این فرض که لیتوگرافی ۵nm متعلق به TSMC در ماه جاری وارد مرحله‌ی Risk Production شود، نمی‌توان ۶nm را یک تراشه‌ی پیشتاز ازنظر فناوری در میان محصولات این شرکت به‌حساب آورد. TSMC می‌گوید که فرایند ساخت ۵nm با افزایش ۱.۸ برابری در چگالی ترانزیستورها، کاهش کلی ابعاد تراشه را در پی خواهد داشت.
سال گذشته شرکت TSMC با ارائه‌ی فناوری ساخت ۷ نانومتری، جایگاه برتر سامسونگ در صنعت نیمه‌هادی را ازنظر چگالی ترانزیستورها از وی گرفت. شرکت کره‌ای این جایگاه را با سبقت گرفتن از رقیب تایوانی خود در فناوری ساخت ۱۰ نانومتری در اوایل سال ۲۰۱۷ تصاحب کرد؛ فناوری ساختی که ۳۰ درصد چگال‌تر از فرایند ۱۴nm تراشه‌های اینتل بود. گفتنی است که شرکت اینتل سال‌ها است که در تقلای آماده‌سازی محصولات ۱۰ نانومتری خود است.
