Эпоха 2-нм чипов: ASML отгружает EUV-литографы третьего поколения. Что это значит для индустрии

Источник: st.overclockers.ru

Нидерландская компания ASML продолжает развиваться, разрабатывая новые технологии для производства современных чипов. В конце 2023 года стало известно, что компания разработала литограф, способный работать с 2-нм техпроцессом. И сейчас началась отгрузка этих систем со стоимостью в $300 млн за единицу. К слову, сразу 6/10 литографов, которые произведет ASML за год, заказала компания Intel®. Другие клиенты — TSMC, Samsung, SK Hynix и Micron. Подробности — под катом.

В ближайшем будущем компания продолжит доминировать на рынке литографии. Сейчас ASML предлагает системы TWINSCAN NXE:3800E — это следующее поколение в линейке TWINSCAN NXE:3600D и TWINSCAN NXE:3400C. Предыдущие модели применяются контрактными производителями чипов, выпускающими процессоры и другие компоненты по техпроцессам 7 и 5 нм. Ну а система TWINSCAN NXE:3800E, как и говорилось выше, предназначена для производства чипов по 2- и 3-нм техпроцессу.

Кроме того, выросла и производительность. С TWINSCAN NXE:3800E можно обрабатывать на 33% больше пластин в час, чем с TWINSCAN NXE:3600D. Основным отличием данной системы является проекционная линза с числовой апертурой 0,33 — это позволяет поднять количество обрабатываемых в час пластин. Производительность крайне важна для некоторых компаний, поскольку та же TSMC загружена заказами клиентов, что называется, под завязку. Соответственно, получив более эффективный литограф, компания может больше зарабатывать. Конечно, после того, как отобьет затраты в размере 300 млн долларов США.

К слову, есть у ASML и другая новинка. Речь идет о сканере TWINSCAN NXE:5000 для инновационных техпроцессов High-NA EUV. Именно такие системы поставляются Intel®, первый литографический сканер уже установлен в отделе разработок корпорации. Более совершенная оптика литографа позволяет создавать на кремниевой подложке элементы толщиной не более 8 нм, плотность размещения транзисторов в итоге удается увеличить в три раза. Это огромная машина. Так, система массой 150 тонн в разобранном состоянии занимает 250 контейнеров, а для ее монтажа коллективу из 250 инженеров требуется около шести месяцев.

TWINSCAN NXE:3800E тоже установлен у кого-то из клиентов компании. Кого именно — пока неизвестно. Однако для первоначальной поставки рассматривались только три партнера: компании Intel®, Samsung и TSMC.

По мнению ASML, постепенный рост производительности EUV-сканеров позволяет нивелировать главный недостаток такого типа систем — относительно невысокую скорость работы. Соответственно, EUV будут активнее использовать такие разработчики чипов, как Apple®, AMD, Intel®, Nvidia и Qualcomm. Кроме того, эта же система может стать ключевой для таких производителей памяти, как Micron, Samsung и SK Hynix.

Дело в том, что с недавних пор о желании изменить рынок литографии заявила компания Canon. Она не только разработала свою систему, но и начала производство. Ее установки, правда, предназначены для работы по 5-нм техпроцессу, так что у ASML в более современном направлении конкурентов нет.

Но и 5 нм — вполне себе современная технология. В конце прошлого года стартовали поставки оборудования клиентам. И здесь есть интересная особенность: установка стоит примерно в 10 раз дешевле, чем литографы нидерландской компании ASML. Сколько именно будет стоить такая система, точно неизвестно. Но приблизительные рамки очертил глава Canon Фудзио Митараи.

Он заявил, что современные EUV-системы стоят более 150 миллионов долларов. Canon предполагает, что ее литографическая машина NIL будет стоить около 15 миллионов долларов, хотя цена еще «будет уточняться». По мнению производителя, стоимость устройства дает возможность заняться производством чипов относительно небольшим компаниям.

Название установки, поставляемой японцами, — FPA-1200NZ2C. Руководитель Canon заявил, что система не только гораздо менее дорогая, она еще и экономичнее в плане потребления энергии. Так что и здесь она выигрывает у систем от ASML. Правда, все эти утверждения нужно еще проверить, поскольку поставки только стартовали, и систему, кроме Canon и небольшого числа партнеров, никто не испытывал в деле.

И есть еще один нюанс. Дело в том, что при фотолитографии можно работать с целыми пластинами, а вот в случае нанопечатной технологии это невозможно. Соответственно, оборудование DUV и EUV-литографии способно производить больше чипов за единицу времени. Насколько больше, к сожалению, неизвестно, пока что эти подробности не раскрываются.

Кроме того, для работы с такими системами нужна предельная чистота помещений, в которых эти системы установлены. В противном случае уровень дефектов производимых чипов повышается — повлиять могут крайне небольшие по размеру частицы. А это удорожает производство, поскольку соблюдение практически стерильных условий производства требует значительных ресурсов.

Как бы там ни было, литографическое оборудование совершенствуется. В скором времени мы сможем получить в свое распоряжение более современные, быстрые и энергоэффективные чипы. Это не может не радовать.