Необходимость дальнейшей миниатюризации полупроводниковых элементов вынуждает производителей переходить на более совершенные методы их изготовления. С точки зрения литографии отрасль должна сделать очередной важный шаг в этом направлении в ближайшие два года, начав выпуск чипов с использованием литографического оборудования класса High-NA EUV.
Источник изображения: ASML
Высокая числовая апертура, определяемая значением 0,55, позволяет подобному оборудованию с использованием сверхжёсткого ультрафиолетового излучения (EUV) получать за один проход элементы размером не более 8 нм. Такое оборудование открывает возможность серийного выпуска интегральных микросхем по 1,4-нм нормам и чипов памяти DRAM по техпроцессам менее 10 нм.
По данным представителей ASML, которая выпускает оборудование для выпуска чипов класса High-NA EUV, первыми её клиентами на этом направлении должны стать Intel, Samsung и SK hynix. По всей видимости, крупнейший контрактный производитель чипов в лице TSMC пока просто не готов к массовому внедрению такого оборудования по экономическим причинам, ведь одна система High-NA EUV обходится в $380 млн. При выпуске 1,4-нм чипов TSMC такое оборудование применять не собирается.
Intel ещё в декабре прошлого года отметила, что уже ввела в строй сканер ASML Twinscan EXE:5200B, который пригодится для серийного выпуска чипов по технологии Intel 14A. Попутно приходится подгонять под новые технологические нормы сопутствующее оборудование и оснастку, поэтому не всё зависит именно от литографических сканеров ASML.
По данным южнокорейских СМИ, компания Samsung Electronics также получила первый сканер Twinscan EXE:5200B в декабре прошлого года, а второй будет доставлен в текущем полугодии. Сообщается, что подобное оборудование пригодится Samsung при контрактном производстве собственных 2-нм процессоров семейства Exynos 2600 и будущих процессоров Tesla, которые она будет выпускать по контракту для этого автопроизводителя. Конкурирующая SK hynix осваивает оборудование ASML для High-NA EUV с сентября прошлого года. Обычную EUV-литографию компания начала использовать для выпуска DRAM ещё в 2021 году. При производстве микросхем памяти по шестому поколению 10-нм техпроцесса SK hynix собирается использовать не менее пяти EUV-слоёв в кристалле. Американская Micron Technology со сроками и целесообразностью внедрения High-NA EUV пока не определилась.
Молодой японский стартап Rapidus только осваивает выпуск 2-нм продукции, но при этом намерен на будущем предприятии в Японии со временем наладить выпуск 1,4-нм чипов с 2029 года. К осени 2027 года компания должна наладить массовое производство 2-нм чипов на острове Хоккайдо. Осторожность во внедрении более дорогого оборудования для выпуска чипов понятна, поскольку затраты на его закупку придётся переносить на себестоимость продукции, а заплатить за это придётся конечным потребителям. В целом, новое поколение литографических сканеров ASML для серийного выпуска передовой полупроводниковой продукции начнёт применяться в 2027–2028 годах.