L’une des mesures de la rapidité avec laquelle un nouveau nœud de processus gagne du terrain consiste à comparer le nombre de plaquettes en production, d’autant plus que ce nouveau nœud de processus passe par la production à risque, puis par la fabrication à grand volume. Vous pouvez en dire long sur la confiance d’une fonderie dans son nouveau processus en examinant le nombre de plaquettes en production, ainsi que la gamme attendue de clients et de produits qui doivent être fabriqués. Dans le cadre du Symposium technologique 2020 de TSMC, nous avons eu droit à un petit aperçu de la croissance de sa nouvelle technologie de processus 5 nm.

Le procédé 5 nm de TSMC, ou à proprement parler sa première version de production de 5 nm, connue sous le nom de N5, est actuellement en cours de fabrication à grand volume. Nous attendons les premiers produits grand public utilisant des processeurs N5, en particulier des smartphones, d’ici la fin de l’année. Cela signifie que les entreprises qui construisent ces produits ont déjà travaillé avec du silicium de pré-production pour la validation, passé leurs commandes de pièces N5 et peuvent déjà recevoir les premières livraisons du nouveau matériel.

Avec un tel nouveau procédé, nous nous attendons toujours à ce que la production initiale, même en mode «production à grand volume», soit généralement lente. Cela est dû au développement du produit, mais aussi à une validation approfondie et pour s’assurer que le produit n’est pas un raté (comme le processus malheureux 20 nm de TSMC). Cependant, à en juger par les diapositives produites par TSMC lors de son Symposium technologique, il semble que 11% de sa production 2020 de plaquettes 16 nm + sera sur 5 nm.

Il convient de noter que ce graphique a des «équivalents de tranche de 12 pouces» comme axe des y, ce qui signifie que si un nœud de processus utilisait des tranches de 8 pouces, il serait mis à l’échelle en conséquence. Cependant, tous ces nœuds de processus de pointe sont susceptibles de se trouver sur des tranches de 12 pouces.

Malheureusement, il n’ya pas vraiment de sens du nombre de plaquettes. TSMC a déclaré dans une autre diapositive avoir produit plus de 12 millions d’équivalents de tranche de 12 pouces en 2019, mais cela couvre tous les processus et toutes les installations. Lors des divulgations financières, TSMC effectue une ventilation de chaque nœud, mais uniquement en termes de revenus.

Cependant, en comparant la capacité de 5 nm à la capacité de 7 nm de TSMC, cela montre que 2019 à 2020, 7 nm a augmenté de 22,7% et qu’en 2020, la production de 5 nm représentera environ 24% de la production de 7 nm. Cela conduit au récit de TSMC selon lequel il prévoit de faire croître sa production de 5 nm pour doubler en 2021 et tripler en 2022, en utilisant les chiffres de 2020 comme base.

TSMC a également donné un aperçu de ses installations de fabrication de 5 nm.

Toutes les puces 5 nm de TSMC sont en cours de construction au Fab 18 de TSMC, la toute dernière usine de fabrication qui s’étend sur six bâtiments, que TSMC appelle son «quatrième GigaFab». Fab 18 a débuté le 26 janviere 2018, et un an plus tard, l’entreprise a commencé à installer plus de 1300 outils de fabrication, y compris des machines EUV, dans un processus qui n’a duré que 8 mois. À partir de là, la société a commencé à tester sa production à risque de 5 nm et a commencé la fabrication à grand volume au deuxième trimestre. TSMC déclare que Fab 18 est capable de produire plus d’un million de tranches de 12 pouces par an, le tout sur 5 nm, et affirme être le leader de l’industrie en matière d’efficacité énergétique pour une usine de cette taille.

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