ASML vende equipos de grabado de chips de 1 nm sin chips de 2 nm todavía

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Actualmente, las dos empresas líderes en la industria mundial de fundición de chips, en orden, son TSMC y Samsung Foundry. Ambas comenzaron a aplicar la tecnología de litografía ultravioleta extrema (EUV) a la producción de chips en 2019, allanando el camino para nodos por debajo de los 7 nm.

En pocas palabras, cuanto más pequeño sea el proceso, más pequeños serán los transistores en el chip y mayor será la capacidad de procesamiento y el ahorro de energía, por lo que la carrera hacia nodos más pequeños es una carrera común entre los principales gigantes de semiconductores del mundo.

Los transistores más pequeños permiten una mayor densidad en la misma área; y los chips modernos pueden contener decenas de miles de millones de transistores (el A17 Pro de 3 nm, por ejemplo, tiene 20 mil millones en un chip), y las separaciones entre ellos deben ser increíblemente delgadas. Aquí es donde entran en juego las máquinas de litografía EUV. Solo hay una empresa en el mundo que las fabrica: ASML de los Países Bajos.

La próxima generación de litografía ultravioleta extrema, conocida como EUV de alta apertura numérica (NA), ya ha comenzado a distribuirse. Intel, que prometió recuperar el liderazgo en nodos de proceso de TSMC y Samsung Foundry para 2025, fue la primera en adquirir una nueva máquina EUV de alta NA de 400 millones de dólares, que aumenta la apertura numérica de 0,33 a 0,55. (NA es la capacidad de captación de luz de un sistema de lentes y se utiliza a menudo para evaluar la resolución que puede alcanzar un sistema óptico).

Una máquina de litografía EUV de alta apertura numérica en proceso de ensamblaje en Oregón, EE. UU. (Foto: Intel)

Esto permite que la máquina grabe detalles de semiconductores 1,7 veces más pequeños y aumente la densidad de transistores del chip en 2,9 veces.

La primera generación de EUV ayudó a las fundiciones a alcanzar el nodo de 7 nm, y las máquinas EUV más avanzadas con alta NA impulsarán la producción de chips al nodo de proceso de 1 nm e incluso a niveles inferiores. ASML afirma que la mayor NA de 0,55 en las máquinas de próxima generación es lo que permite que los nuevos equipos superen el rendimiento de las máquinas EUV de primera generación.

Se dice que Intel cuenta con 11 máquinas EUV de alta NA, y se espera que la primera esté terminada en 2025. Mientras tanto, TSMC planea utilizar nuevas máquinas en 2028 con un nodo de proceso de 1,4 nm o en 2030 con un nodo de proceso de 1 nm. TSMC, por otro lado, seguirá utilizando sus antiguas máquinas EUV para producir chips de 2 nm el próximo año. Con EUV de alta NA, Intel espera alcanzar a TSMC y Samsung en el segmento de fundición de chips más avanzado.

Pero Intel aún enfrenta una baja producción, pérdidas financieras y un precio de sus acciones tan desplomado que la han eliminado del Promedio Industrial Dow, una lista de las 30 acciones más poderosas del mercado bursátil estadounidense. La situación es tan grave para Intel que ha externalizado la fabricación de chips de 3 nm y superiores a TSMC.

Como principal fundición de chips de China y la tercera más grande del mundo después de TSMC y Samsung Foundry, SMIC ni siquiera pudo adquirir máquinas de litografía EUV de primera generación debido a las sanciones estadounidenses. En su lugar, se vio obligada a utilizar máquinas de litografía de ultravioleta profundo (DUV) aún más antiguas, que tenían dificultades para producir chips en el nodo sub-7 nm.

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