Ačkoli 2nm čipy zatím nejsou k dispozici, ASML již prodává zařízení pro litografii 1nm čipů.

V současné době jsou dvěma předními jmény v globálním průmyslu slévárenství čipů společnosti TSMC a Samsung Foundry. Obě společnosti začaly v roce 2019 používat litografickou technologii extrémního ultrafialového (EUV) záření k výrobě čipů, což připravilo cestu pro uzly s technologií menší než 7 nm.

Jednoduše řečeno, čím menší je proces, tím menší jsou tranzistory na čipu, což má za následek vyšší výpočetní výkon a energetickou účinnost. Závod o menší uzly je proto běžnou soutěží mezi předními světovými polovodičovými giganty.

Menší tranzistory zvyšují hustotu v rámci stejné oblasti; a moderní čipy mohou obsahovat desítky miliard tranzistorů (například 3nm A17 Pro má až 20 miliard tranzistorů na čip), a navíc mají mezi nimi extrémně tenké rozteče. Zde se stává důležitou EUV litografie. Tento stroj vyrábí pouze jedna společnost na světě: nizozemská ASML.

Začaly se dodávat stroje pro extrémně ultrafialovou litografii nové generace, neboli high EUV NA. Společnost Intel, která se zavázala do roku 2025 převzít od společností TSMC a Samsung Foundry vedoucí postavení v oblasti výroby uzlů, jako první zakoupila nový stroj s high EUV NA za 400 milionů dolarů, čímž se zvýšila numerická apertura z 0,33 na 0,55. (NA je kapacita čočkového systému pro shromažďování světla a často se používá k posouzení rozlišení dosažitelného optickým systémem).

V Oregonu v USA se montuje litografický stroj s vysokou numerickou aspergací (NA). (Foto: Intel)

To umožňuje leptacímu stroji gravírovat polovodičové detaily, které jsou 1,7krát menší, a 2,9krát zvyšuje hustotu tranzistorů v čipu.

Stroje EUV první generace pomohly slévárnám odemknout 7nm procesní uzel a pokročilejší stroje EUV s vysokou afinitou numerické afinity (NA) posunou výrobu čipů na 1nm procesní uzel a dokonce i níže. ASML uvádí, že vyšší afinita numerické afinity (NA) 0,55 u strojů nové generace je faktor, který pomáhá novému zařízení dosahovat lepších výsledků než stroje EUV první generace.

Intel údajně plánuje vlastnit 11 strojů s vysokou nukleární afinitou (EUV), přičemž první z nich bude dokončen v roce 2025. Společnost TSMC mezitím plánuje v roce 2028 začít s 1,4nm procesním uzlem nebo v roce 2030 s 1nm procesním uzlem. TSMC však bude i v příštím roce pokračovat ve výrobě 2nm čipů ve svých starších strojích s EUV. S vysokou nukleární afinitou (EUV) si Intel klade za cíl dohnat TSMC a Samsung v nejpokročilejším sektoru výroby čipů.

Společnost Intel však stále čelí nízké produkci, finančním ztrátám a ceně akcií, která prudce klesla natolik, že byla vyřazena z indexu Dow Industrial Index, který zahrnuje 30 nejsilnějších akcií na americkém akciovém trhu. Situace je pro Intel tak kritická, že musí outsourcovat výrobu 3nm a větších čipů společnosti TSMC.

Jakožto přední čínská slévárna čipů a třetí největší na světě po TSMC a Samsung Foundry, si společnost SMIC kvůli americkým sankcím ani nemohla zakoupit litografické stroje EUV první generace. Místo toho byla nucena používat ještě starší litografické stroje Deep Ultraviolet (DUV), které se potýkaly s výrobou čipů s uzlovými rozměry pod 7 nm.

Quartz (Zdroj: Phone Arena)

Zdroj