Obecnie dwiema wiodącymi firmami w globalnej branży odlewnictwa układów scalonych są odpowiednio TSMC i Samsung Foundry. Obie firmy rozpoczęły stosowanie technologii litografii w ekstremalnym ultrafiolecie (EUV) do produkcji układów scalonych w 2019 roku, torując drogę dla węzłów o długości poniżej 7 nm.
Mówiąc prościej, im mniejszy proces, tym mniejsze tranzystory na chipie, co przekłada się na większą moc przetwarzania i energooszczędność. Dlatego wyścig o mniejsze węzły jest powszechną konkurencją wśród czołowych światowych gigantów półprzewodników.
Mniejsze tranzystory zwiększają gęstość na tym samym obszarze; a nowoczesne układy scalone mogą zawierać dziesiątki miliardów tranzystorów (na przykład 3-nanometrowy A17 Pro ma do 20 miliardów tranzystorów na układ), a ponadto charakteryzują się wyjątkowo małymi odstępami między nimi. Właśnie tutaj litografia EUV nabiera znaczenia. Tę maszynę produkuje tylko jedna firma na świecie: holenderski ASML.
Nowa generacja litografii w ekstremalnym ultrafiolecie, czyli wysokiej EUV NA, jest już dostępna. Firma Intel, która zobowiązała się do odzyskania pozycji lidera w dziedzinie technologii węzłowej do 2025 roku, pokonując TSMC i Samsung Foundry, jako pierwsza zakupiła nową, wartą 400 milionów dolarów, aperturę numeryczną (Numerical Aperture) z 0,33 do 0,55. (NA to zdolność zbierania światła przez system soczewek i jest często wykorzystywana do oceny rozdzielczości osiąganej przez system optyczny).
W Oregonie w USA trwa montaż maszyny litograficznej EUV o wysokiej NA. (Zdjęcie: Intel)
Dzięki temu maszyna trawiąca może grawerować 1,7-krotnie mniejsze detale półprzewodników i zwiększa gęstość tranzystorów w układzie scalonym o 2,9-krotnie.
Maszyny EUV pierwszej generacji pomogły odlewniom odblokować węzeł 7 nm, a bardziej zaawansowane maszyny EUV o wysokiej wartości NA przeniosą produkcję chipów do węzła procesowego 1 nm, a nawet niżej. ASML twierdzi, że wyższa wartość NA wynosząca 0,55 w maszynach nowej generacji to czynnik, który pomaga nowym urządzeniom osiągać lepsze wyniki niż maszyny EUV pierwszej generacji.
Według doniesień Intel planuje posiadać 11 maszyn EUV o wysokiej NA, a pierwsza z nich ma zostać ukończona w 2025 roku. Tymczasem TSMC planuje wykorzystać swoje nowe maszyny w 2028 roku z węzłem procesowym 1,4 nm lub w 2030 roku z węzłem procesowym 1 nm. TSMC będzie jednak nadal wykorzystywać swoje starsze maszyny EUV do produkcji układów scalonych w procesie 2 nm w przyszłym roku. Dzięki technologii EUV o wysokiej NA, Intel dąży do dogonienia TSMC i Samsunga w sektorze najbardziej zaawansowanych odlewni układów scalonych.
Jednak Intel nadal boryka się z niską produkcją, stratami finansowymi i spadkiem ceny akcji do tego stopnia, że wypadł z indeksu Dow Industrial Index, obejmującego 30 najsilniejszych spółek na amerykańskim rynku akcji. Sytuacja Intela jest tak trudna, że musi on zlecić produkcję układów scalonych w procesie technologicznym 3 nm i wyższym firmie TSMC.
Jako wiodąca chińska odlewnia układów scalonych i trzecia co do wielkości na świecie po TSMC i Samsung Foundry, SMIC nie mogła nawet kupić maszyn litograficznych EUV pierwszej generacji z powodu sankcji USA. Zamiast tego była zmuszona korzystać ze starszych maszyn litograficznych DUV (Deep Ultraviolet), z trudem produkując układy scalone o węzłach poniżej 7 nm.
Źródło






Komentarz (0)