Sebbene i chip da 2 nm non siano ancora disponibili, ASML vende già apparecchiature per la litografia di chip da 1 nm.

Attualmente, i due nomi di spicco nel settore globale delle fonderie di chip sono, rispettivamente, TSMC e Samsung Foundry. Entrambe hanno iniziato ad applicare la tecnologia di litografia a ultravioletti estremi (EUV) alla produzione di chip nel 2019, aprendo la strada a nodi inferiori a 7 nm.

In parole semplici, più piccolo è il processo produttivo, più piccoli sono i transistor sul chip, con conseguente maggiore potenza di elaborazione ed efficienza energetica. Pertanto, la corsa alla miniaturizzazione dei nodi è una competizione comune tra i principali colossi mondiali dei semiconduttori.

I transistor più piccoli aumentano la densità all'interno della stessa area; e i chip moderni possono contenere decine di miliardi di transistor (ad esempio, l'A17 Pro a 3 nm ne ha fino a 20 miliardi per chip), oltre ad avere una spaziatura estremamente ridotta tra di essi. È qui che la litografia EUV diventa importante. Questa macchina è prodotta da una sola azienda al mondo: ASML, nei Paesi Bassi.

La prossima generazione di litografia a ultravioletti estremi, o EUV ad alta apertura numerica (HEAV), ha iniziato a essere commercializzata. Intel, che si è impegnata a riconquistare la leadership nel processo produttivo entro il 2025 da TSMC e Samsung Foundry, è stata la prima ad acquistare la nuova macchina HEAV ad alta apertura numerica da 400 milioni di dollari, aumentando l'apertura numerica da 0,33 a 0,55. (L'apertura numerica è la capacità di raccolta della luce di un sistema di lenti e viene spesso utilizzata per valutare la risoluzione raggiungibile da un sistema ottico).

In Oregon, negli Stati Uniti, è in fase di assemblaggio una macchina per litografia EUV ad alta apertura numerica (NA). (Foto: Intel)

Ciò consente alla macchina per l'incisione di incidere dettagli dei semiconduttori 1,7 volte più piccoli e aumenta la densità dei transistor del chip di 2,9 volte.

Le macchine EUV di prima generazione hanno permesso alle fonderie di sbloccare il nodo a 7 nm, e le macchine EUV ad alta apertura numerica (NA) più avanzate porteranno la produzione di chip al nodo di processo a 1 nm e persino a livelli inferiori. ASML afferma che l'NA più elevato di 0,55 presente sulle macchine di nuova generazione è un fattore che contribuisce a migliorare le prestazioni delle nuove apparecchiature rispetto alle macchine EUV di prima generazione.

Secondo alcune indiscrezioni, Intel prevede di possedere 11 macchine EUV ad alta apertura numerica (high-NA), la prima delle quali dovrebbe essere completata nel 2025. Nel frattempo, TSMC prevede di utilizzare le sue nuove macchine nel 2028 con un processo produttivo a 1,4 nm o nel 2030 con un processo a 1 nm. TSMC, tuttavia, continuerà a utilizzare le sue macchine EUV più datate per produrre chip a 2 nm il prossimo anno. Con la tecnologia EUV ad alta apertura numerica, Intel punta a recuperare terreno rispetto a TSMC e Samsung nel settore delle fonderie di chip più avanzate.

Tuttavia, Intel continua a dover affrontare una produzione ridotta, perdite finanziarie e un prezzo delle azioni crollato al punto da essere esclusa dal Dow Jones Industrial Average, che comprende i 30 titoli azionari più performanti del mercato azionario statunitense. La situazione è talmente critica per Intel che l'azienda è stata costretta ad affidare in outsourcing la produzione di chip a 3 nm e di dimensioni maggiori a TSMC.

SMIC, la principale fonderia di chip in Cina e la terza al mondo dopo TSMC e Samsung Foundry, non ha potuto nemmeno acquistare le macchine per la litografia EUV di prima generazione a causa delle sanzioni statunitensi. È stata quindi costretta a utilizzare macchine per la litografia a ultravioletti profondi (DUV) ancora più vecchie, faticando a produrre chip con nodi inferiori a 7 nm.

Quarzo (Fonte: Phone Arena)

Fonte