Наразі двома провідними компаніями у світовій індустрії виробництва мікросхем є TSMC та Samsung Foundry відповідно. Обидві компанії почали застосовувати технологію літографії в екстремальному ультрафіолетовому (EUV) діапазоні для виробництва мікросхем у 2019 році, що відкрило шлях для вузлів з технологією менше 7 нм.
Простіше кажучи, чим менший техпроцес, тим менші транзистори на чіпі, що призводить до вищої обчислювальної потужності та енергоефективності. Тому гонка за менші вузли є поширеною конкуренцією серед провідних світових гігантів напівпровідникової промисловості.
Менші транзистори збільшують щільність в межах однієї площі; а сучасні чіпи можуть містити десятки мільярдів транзисторів (наприклад, 3-нм A17 Pro має до 20 мільярдів транзисторів на чіп), крім того, що між ними надзвичайно тонка відстань. Саме тут важливою стає EUV-літографія. Цю машину виробляє лише одна компанія у світі: ASML з Нідерландів.
Розпочалися поставки наступного покоління літографії в екстремальному ультрафіолеті, або високої EUV-числової апертури (ЧА). Intel, яка зобов'язалася повернути лідерство в процесі виготовлення вузлів до 2025 року у TSMC та Samsung Foundry, першою придбала нову машину з високою EUV-числовою апертурою вартістю 400 мільйонів доларів, збільшивши числову апертуру з 0,33 до 0,55. (ЧА – це світлозбиральна здатність лінзової системи, яка часто використовується для оцінки роздільної здатності, що досягається оптичною системою).
Літографічна машина з високою апертурною спектроскопією (EUV) збирається в Орегоні, США. (Фото: Intel)
Це дозволяє травильному верстату гравірувати напівпровідникові деталі, які в 1,7 раза менші, та збільшує щільність транзисторів у чіпі в 2,9 раза.
Машини EUV першого покоління допомогли ливарним заводам розкрити вузол 7 нм, а більш досконалі машини EUV з високою апертурною помилкою (NA) дозволять виробляти мікросхеми на вузлі 1 нм і навіть нижче. ASML стверджує, що вища NA 0,55 на машинах наступного покоління є фактором, який допомагає новому обладнанню працювати краще, ніж машини EUV першого покоління.
Повідомляється, що Intel планує володіти 11 машинами з високою амплітудною нівеляцією (EUV), перша з яких буде завершена у 2025 році. Тим часом TSMC планує використовувати свої нові машини у 2028 році з 1,4-нм технологічним вузлом або у 2030 році з 1-нм технологічним вузлом. Однак TSMC продовжить використовувати свої старіші машини з EUV для виробництва 2-нм чіпів наступного року. Завдяки EUV з високою амплітудною нівеляцією (NA) Intel прагне наздогнати TSMC та Samsung у найсучаснішому секторі виробництва чіпів.
Однак Intel все ще стикається з низьким виробництвом, фінансовими збитками та ціною акцій, яка різко впала до такої міри, що її виключили з промислового індексу Dow, який включає 30 найсильніших акцій на фондовому ринку США. Ситуація для Intel настільки важка, що їм доводиться передавати виробництво 3-нм і більше чіпів на аутсорсинг компанії TSMC.
Як провідний виробник мікросхем у Китаї та третій за величиною у світі після TSMC та Samsung Foundry, SMIC навіть не дозволили придбати літографічні машини EUV першого покоління через санкції США. Натомість вони були змушені використовувати ще старіші літографічні машини глибокого ультрафіолетового випромінювання (DUV), що ускладнювало виробництво мікросхем з вузлами розміром менше 7 нм.
Джерело
Коментар (0)