Atualmente, os dois principais nomes da indústria mundial de fundição de chips são a TSMC e a Samsung Foundry, respectivamente. Ambas começaram a aplicar a tecnologia de litografia ultravioleta extrema (EUV) à produção de chips em 2019, abrindo caminho para nós abaixo de 7 nm.
Simplificando, quanto menor o processo, menores os transistores no chip, maior a capacidade de processamento e a economia de energia, então a corrida para nós menores é uma corrida comum dos principais gigantes de semicondutores do mundo.
Transistores menores permitem maior densidade na mesma área; e os chips modernos podem conter dezenas de bilhões de transistores (o A17 Pro de 3 nm, por exemplo, tem 20 bilhões em um chip), e as lacunas entre eles devem ser incrivelmente finas. É aí que entram as máquinas de litografia EUV. Há apenas uma empresa no mundo que as fabrica: a ASML, da Holanda.
A próxima geração de litografia ultravioleta extrema, ou EUV de alta NA, começou a ser comercializada. A Intel, que prometeu retomar a liderança dos nós de processo da TSMC e da Samsung Foundry até 2025, foi a primeira a adquirir uma nova máquina EUV de alta NA, avaliada em US$ 400 milhões, que aumentará a Abertura Numérica de 0,33 para 0,55. (NA é a capacidade de coleta de luz de um sistema de lentes e é frequentemente usada para avaliar a resolução que um sistema óptico pode alcançar.)
Uma máquina de litografia EUV de alta NA sendo montada no Oregon, EUA. (Foto: Intel)
Isso permite que a máquina grave detalhes do semicondutor 1,7 vezes menores e aumente a densidade do transistor do chip em 2,9 vezes.
A EUV de primeira geração ajudou as fundições a atingir o nó de 7 nm, e máquinas EUV de alta NA mais avançadas levarão a produção de chips para o nó de processo de 1 nm e até mesmo para níveis mais baixos. A ASML afirma que a NA mais alta de 0,55 nas máquinas de próxima geração é o que ajuda os novos equipamentos a superar as máquinas EUV de primeira geração.
A Intel afirma ter 11 máquinas EUV de alta NA, com a primeira prevista para ser concluída em 2025. Enquanto isso, a TSMC planeja usar novas máquinas em 2028 com um nó de processo de 1,4 nm ou em 2030 com um nó de processo de 1 nm. A TSMC continuará a usar suas máquinas EUV antigas para produzir chips de 2 nm no próximo ano. Com a EUV de alta NA, a Intel espera alcançar a TSMC e a Samsung no segmento de fundição mais avançado.
Mas a Intel ainda enfrenta baixa produção, prejuízos financeiros e um preço de ações que despencou a ponto de ser removida do índice Dow Jones Industrial das 30 ações mais poderosas do mercado de ações dos EUA. A situação está tão ruim para a Intel que ela terceirizou a fabricação de chips para a TSMC em 3 nm e acima.
Como principal fundição da China e a terceira maior do mundo, depois da TSMC e da Samsung Foundry, a SMIC não foi sequer autorizada a comprar máquinas de litografia EUV de primeira geração devido às sanções americanas. Em vez disso, foi forçada a usar máquinas de litografia Ultravioleta Profunda (DUV) ainda mais antigas, que tiveram dificuldades para produzir chips de nó sub-7 nm.
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