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Wie der taiwanesische Auftragsfertiger TSMC im Rahmen der Bekanntgaben der letzten Quartalszahlen verkündet hat, will man bereits im zweiten Quartal 2020 die Massenproduktion in 5 nm (5N) anbieten. Dies sind durchaus ambitionierte Pläne, allerdings sieht man sich aufgrund der guten Performance des 7-nm-Prozesses für den nächsten Schritt gerüstet.
Die Fab15 läuft auf Hochtouren und fertigt SoCs im N7P-Prozess (7nm+) – unter anderem für Apple die A13-Bionic-SoCs. Ebenfalls in 7 nm gefertigt werden die CCDs bzw. Valhalla-Chips der aktuellen Ryzen- und EPYC-Prozessoren auf Basis der Zen-2-Architektur, wenngleich AMD als Kunde nur einen sehr geringen Anteil an der 7-nm-Fertigung hat. Zukünftig soll dieser jedoch ausgebaut werden. Die neue Fab18 ist in ihrer ersten Ausbauphase fertig bestückt und soll sich bereits in der Testphase befinden. Entsprechend sieht TSMC die Massenproduktion erster Chips für das zweiten Quartal 2020 vor. Aufgrund der Erfahrungen, die man mit dem 7-nm-Prozess gemacht hat, soll der Wechsel auf 5 nm noch etwas schneller vollzogen werden können.
In der neuen Fab18 zum Einsatz kommen die aktuellen Twinscan NXE Lithographiesysteme von ASML. Für einige Layer (aktuell vier oder fünf) verwendet TSMC in N7 und N7+ bereits extrem ultra-violettes Licht (EUV) zur Belichtung. Mit N5 werden deren Einsatz vermutlich ausgeweitet. Bis zu 14 Layer sollen dann mit EUV belichtet werden.
"First, the 5 nm ramp for next year. Certainly, as compared with six months ago, we are right now more aggressive and more optimistic about it. Hopefully, because we spend big money [...] that it will ramp up much in terms of revenue, be much faster than 7 nm. […] With that money, we spend to buy the tools to prepare everything. We do expect that our growth will go beyond 5% to 10%."
Auch hinsichtlich aller Fertigungswerkzeuge, angefangen bei den Tools, ein Chipdesign auf eine bestimmte Fertigung zu überführen, bis zur Herstellung der Masken (hier gewährte Intel kürzlich einen interessanten Einblick), sieht sich TSMC gut aufgestellt.
Als erstes werden wieder die SoC-Hersteller von der neuen Fertigungstechnik profitieren. AMD plant für seine Zen-3-Architektur den Einsatz von 7nm+ (N7P), also einer verbesserten Variante der aktuellen Fertigung. Erst danach wird man hier vermutlich den nächsten Schritt gehen können. Für bereits erwähnte SoCs und andere Chips stehen dann im kommenden Jahr N7, N7+, N7P, N6, N5 und N5P zur Auswahl.