Atualmente, os dois principais nomes da indústria mundial de fabricação de chips são, em ordem, a TSMC e a Samsung Foundry. Ambas começaram a aplicar a tecnologia de litografia ultravioleta extrema (EUV) na produção de chips desde 2019, abrindo caminho para nós abaixo de 7 nm.
Simplificando, quanto menor o processo de fabricação, menores os transistores no chip, maior a capacidade de processamento e a economia de energia; portanto, a corrida por nós menores é uma competição comum entre as principais gigantes mundiais da indústria de semicondutores.
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 os espaços entre eles precisam ser incrivelmente finos. É aí que entram as máquinas de litografia EUV. Existe apenas uma empresa no mundo que as fabrica: a ASML, da Holanda.
A próxima geração de litografia ultravioleta extrema, conhecida como EUV de alta NA, começou a ser comercializada. A Intel, que prometeu retomar a liderança em nós de processo da TSMC e da Samsung Foundry até 2025, foi a primeira a adquirir uma nova máquina EUV de alta NA, no valor de US$ 400 milhões, que aumenta a Abertura Numérica de 0,33 para 0,55. (A NA é a capacidade de captação 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 em semicondutores 1,7 vezes menores e aumente a densidade de transistores do chip em 2,9 vezes.
A primeira geração de EUV ajudou as fundições a entrarem no nó de 7 nm, e máquinas EUV de alta NA mais avançadas impulsionarão a produção de chips para o nó de processo de 1 nm e até mesmo para nós menores. A ASML afirma que a NA mais alta de 0,55 nas máquinas de próxima geração é o que permite que os novos equipamentos superem as máquinas EUV de primeira geração.
A Intel possui 11 máquinas EUV de alta NA, com a primeira delas prevista para ser concluída em 2025. Enquanto isso, a TSMC planeja utilizar novas máquinas em 2028 com um processo de fabricação de 1,4 nm ou em 2030 com um processo de 1 nm. A TSMC, por sua vez, continuará utilizando suas máquinas EUV antigas para produzir chips de 2 nm no próximo ano. Com a tecnologia EUV de alta NA, a Intel espera alcançar a TSMC e a Samsung no segmento de fabricação de chips mais avançado.
Mas a Intel ainda enfrenta baixa produção, prejuízos financeiros e uma queda tão acentuada no preço de suas ações que a levou a ser excluída do Índice Dow Jones Industrial Average, lista das 30 ações mais poderosas do mercado de ações americano. A situação é tão crítica para a Intel que ela terceirizou a fabricação de chips para a TSMC, em processos de 3nm e superiores.
Como principal fabricante de chips da China e a terceira maior do mundo, depois da TSMC e da Samsung Foundry, a SMIC sequer tinha permissão para comprar máquinas de litografia EUV de primeira geração devido às sanções dos EUA. Em vez disso, foi obrigada a usar máquinas de litografia ultravioleta profunda (DUV) ainda mais antigas, que tinham dificuldades para produzir chips com tecnologia abaixo de 7 nm.
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