TSMC немало лет остается самым передовым производством полупроводниковых пластин. Но, по каким-то причинам, эта компания пока что не спешит с закупками наиболее передовых литографов ASML High-NA 0.55 (Twinscan EXE:5200B). С рекордной ценой в $380 млн за единицу. Машины с числовой апертурой NA 0.55 позволяют получать линии 8нм за один проход, тогда как литографы Low-NA 0.33 дают, минимум, 13 нм. 

Экономика прежде всего

Вряд ли кто-то, кроме непосредственно принимавших это решение людей, знает истинные причины. Но вполне можно предположить причины стратегии, выбранной в TSMC. Главная причина, которую официально озвучивает сама компания, — стоимость. Один High-NA-сканер стоит почти вдвое дороже нынешних систем EUV (около $200 млн). Кроме того, в TSMC могут достичь целевых показателей производительности, выхода годных и плотности транзисторов для своих 2-нм и A16 (1.6 нм) продуктов, используя проверенные 0.33-NA EUV-сканеры. 

Исследования IBM показывают, что одиночный High-NA-экспонирование обходится в 2.5 раза дороже стандартного низкоапертурного. И только на сложных слоях с многократным патернированием High-NA может снизить стоимость пластины в 1.7-2.1 раз за счет сокращения числа масок. Паритетет затрат, по оценкам аналитиков SemiAnalytics, наступит не ранее 2030 года, но это лишь прогноз. В TSMC, похоже, рискнули не платить "технологический аванс", уступив это неблагодарное дело конкурентам. 

Технологическая уверенность

TSMC демонстрирует, что может "выжимать" максимум из существующего оборудования. Компания подтвердила, что ее техпроцессы A16 (1.6 нм) и A14 (1.4 нм) будут запущены в производство без использования High-NA EUV. Компания успешно добивается высокой плотности и высокого уровня годных на Low-NA за счет улучшений в дизайне и в процессах: улучшений алгоритмов коррекции близости (OPC), совершенствования масок и процессов травления, использования многопроходной литорафии везде, где это оправдано экономически. 

Разумеется, это не означает, что TSMC полностью игнорит новую технологию. Компания внимательно следит за ситуацией и спроектировала фаб A16 так, чтобы была возможность развернуть на нем High-NA EUV машины. 

Кто выиграет

Пока в TSMC не спешат, этим пытаются воспользоваться другие игроки. 

У Intel уже есть работающие High-NA-сканеры, компания планирует использовать их для выпуска структур с разрешением 14A. Но пока что речь не столько об "опередить", сколько о хотя бы догнать.  

Японская Rapidus уже выпустила PDK (набор для проектирования) для своих первых клиентов. Если Rapidus преуспеет, он может отобрать у TSMC часть заказов на передовые чипы для ИИ. Но японцы годами не занимались передовыми технологиями, будет ли проект успешным, не останется ли он нишевым - мы пока не знаем. 

Заказы на ASML High NA 0.55 разместили корейские SK Hynix и Samsung. А Intel уже работает на передовом литографе с тестовыми пластинами. 

Может ли это изменить расстановку сил на рынке передовой литографии уже в 2028-2029 году? Нет. High-NA начнет оказывать заметное влияние на рынок не ранее 2030 года. 

Смогут ли Китай и Россия вступить в гонку за 2нм в ближайшие 5 лет?

У Китая, безусловно, есть шансы. Но, скорее всего, речь не будет идти о покупке EUV-сканеров. В Китае активно идет развитие собственных литографических решений. Пока что говорить о паритете с ASML не приходится. Как и о том, получится ли у китайцев добиться сравнимой (или меньшей) цены на свои изделия, а также достаточного для рентабеьного производства выхода годных. Возможно китайцы добьются большего успеха в разработке литографы на основе другого источника (LDP, лазерно-индуцированная плазма). Но и здесь потребуется время, это в целом технология без подтвержденной дорожной карты. 

Что до нашей страны, учитывая завесу неразглашений, говорить о достижениях в области передовой литографии крайне сложно. Но с учетом необходимых инвестиций и геополитической ситуации, шансы для России вступить в гонку за освоение 2нм и ниже в ближайшие 5 лет выглядят низкими. Даже если кто-то активо занимается литографом, даже если эти работы увенчаются успехом уже в ближайшие годы, то нужно еще будет параллельно создать всю экосистемы - от материалов и другого оборудования до кадров. За 5 лет этого не сделать. 

--

За новостями наземного и спутникового телекома удобно следить в телеграм-канале abloud62. Региональные новости телекома, новости искусственного интеллекта и ЦОД вы найдете в канале abloudRealTime, новости микроэлектроники можно найти в моем канале RUSmicro, также подключайтесь к каналу Бойко про телеком ВКонтакте

теги: микроэлектроника

--