Сегодня 15 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → литография
Быстрый переход

За литографами — очередь до 2030 года: ASML не успевает за аппетитами ИИ-индустрии

В условиях бума ИИ компания ASML не сможет удовлетворить спрос на своё оборудование ни в 2027, ни в 2028 году. Фактически, она уже сейчас начинает принимать заказы на поставку оборудования в 2029 и 2030 годах. Запланированного увеличения объёма производства на 30 % может не хватить для удовлетворения спроса.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

Нидерландский холдинг ASML — единственный в мире производитель коммерческих EUV-литографических систем, необходимых для выпуска наиболее передовых полупроводников. По состоянию его бизнеса можно легко судить о положении дел во всей полупроводниковой отрасли. Свежий квартальный отчёт ASML позволил понять, что спрос на такое оборудование явно превышает предложение, ведь некоторые клиенты уже интересуются размещением заказов на 2029 и 2030 годы.

Генеральный директор Кристоф Фуке (Christophe Fouquet) пояснил: «Наши клиенты вместе с нами продолжают поднимать прогноз по спросу на оборудование в кратко- и среднесрочной перспективах, опираясь преимущественно на их взгляды относительно величины и продолжительности инвестиций, связанных с ИИ. С учётом их взглядов на спрос, некоторые клиенты выражают интерес в размещении у нас заказов на 2029 и даже 2030 годы». Заказы на 2028 год также активно формируются, как отметил глава ASML.

Он также признался, что запланированные объёмы поставок оборудования ASML в 2027 и 2028 годах, по оценке компании, не позволят полностью удовлетворить ожидаемый спрос. ASML изучает возможность увеличить мощности на 2028 год сверх ранее обсуждавшегося 30-процентного расширения. В 2027 году она также изначально планировала увеличить объёмы выпуска оборудования на 30 %, как отмечалось ещё в июле.

Прогноз по собственной выручке на текущий год ASML сегодня уточнила до диапазона от 44 до 45 млрд евро. Ранее он начинался с нижней планки в 43 млрд евро. В четвёртом квартале компания рассчитывает выручить от 14,2 до 15,2 млрд евро. Это несколько выше ожиданий по верхней границе консенсуса LSEG, который упоминает сумму в 14,2 млрд евро. Норма прибыли компании должна составить примерно 57 %.

Выручка ASML по итогам третьего квартала в годовом сравнении выросла на 55 % до 11,66 млрд евро. Чистая прибыль при этом более чем удвоилась с 2,13 до 4,96 млрд евро, превзойдя ожидания аналитиков LSEG. При этом норма чистой прибыли, как доля от общей выручки, за это время выросла с 28,3 до 42,5 %. Общая норма прибыли выросла с 51,6 до 57,5 %. Расходы ASML на исследования и разработки увеличились незначительно, с 1,1 до 1,17 млрд евро. Количество реализованных литографических систем увеличилось с 72 до 121 штуки в годовом сравнении. Из них 17 систем относились к классу EUV-литографии.

Всего с начала текущего года по конец сентября ASML выручила 29,8 млрд евро, причём более трети этой суммы пришлось на поставки оборудования, которое применяется в сфере производства микросхем памяти. По своей выручке (10,3 млрд евро) оно почти сравнялось с оборудованием, которое применяется при производстве логических компонентов (11 млрд евро). Ещё в 2022 году первая категория почти вдвое отставала от второй, но бум ИИ резко поднял спрос на микросхемы памяти. Доля китайского рынка в структуре выручки ASML останется на уровне 20 %, как и прогнозировалось ранее.

ASML повысила цены на весь ассортимент комплектующих для литографического оборудования

Нидерландская компания ASML сообщила о 10-процентном повышении цен на поставки сменных деталей и комплектующих для литографического оборудования для южнокорейских компаний SK hynix и Samsung. Об этом сообщило издание The Elec. Решение затрагивает все компоненты для оборудования, использующего технологии экстремальной (EUV) и глубокой (DUV) ультрафиолетовой литографии. Новые цены будут действовать для поставок с января следующего года.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

По данным отраслевых источников, штаб-квартира ASML направила предложение о повышении цен компаниям Samsung и SK hynix через своё корейское подразделение ещё в начале прошлого месяца. Окончательное решение о росте цен было принято после консультаций с отделами закупок обеих компаний.

Подорожание коснётся всего ассортимента: от регулярно закупаемых расходных материалов до крупных узлов, подлежащих замене из-за поломок или снижения эффективности работы. Литографическое оборудование состоит из множества деталей, включая оптические элементы (например, линзы и зеркала), источники света и прецизионные приводы.

Ранее ASML корректировала цены на отдельные компоненты лишь в случаях значительного роста стоимости сырья или возникновения трудностей с его закупкой. Применение единого повышения цен на 10 % для всего ассортимента — случай нетипичный.

«Хотя цены выросли на весь спектр компонентов, ASML также стремится увеличить собственную маржу, чтобы она соответствовала уровню прибыли её клиентов», — отметил один из представителей полупроводниковой отрасли в разговоре с The Elec.

ASML ведёт отдельный учёт выручки от сервисного обслуживания, поставки запчастей и модернизации оборудования, установленного на предприятиях заказчиков. В прошлом году это направление принесло компании 8,193 млрд евро выручки, что соответствует 25 % от общей выручки компании (32,667 млрд евро). По прогнозам ASML, в текущем году этот сегмент выручки вырастет более чем на 30 %.

Вслед за комплектующими с высокой долей вероятности вырастут и цены на новое оборудование ASML. В настоящее время компания обсуждает повышение стоимости оборудования со своими ключевыми заказчиками.

В июле издание The Information сообщило, что ASML уведомила китайские полупроводниковые компании и других клиентов о повышении цен на оборудование DUV на 10 %. Некоторые заказчики согласились с этим шагом. Также сообщалось, что тайваньская компания TSMC — крупнейший заказчик ASML — выступила против повышения цен. В отрасли полагают, что согласие компаний Samsung Electronics и SK hynix на повышение цен на комплектующие для оборудования для литографии, инициированное крупнейшим в мире производителем оборудования, придаст веса аналогичным требованиям со стороны других поставщиков оборудования и компонентов.

Фактический рост цен уже начался, пишет The Elec. Американская компания Applied Materials в ходе отчёта о финансовых результатах в августе прошлого года объявила о повышении цен как на новые, так и на уже выпускаемые изделия. Японская Tokyo Electron на конференции по итогам квартала в конце июля также сообщила о корректировке цен — в том числе на оборудование, находящееся в продаже, — для компенсации растущих издержек. Американский производитель систем питания для плазменного оборудования Advanced Energy также объявил о повышении цен на некоторые линейки своей продукции.

Сообщается, что повышение цен обусловлено дисбалансом спроса и предложения. Поскольку производители чипов памяти и контрактные производители полупроводников (foundry-компании) одновременно наращивали мощности в связи с инвестициями в центры обработки данных для систем искусственного интеллекта (ИИ), объём заказов на оборудование и компоненты резко возрос. Однако поставщикам требуется время для увеличения выпуска продукции за счёт расширения производственных мощностей. Кроме того, рост инфляции и стоимости сырья увеличил финансовую нагрузку на поставщиков. Если раньше полупроводниковые компании использовали свою покупательскую способность, чтобы требовать снижения цен, то теперь поставщики оборудования обладают более сильными переговорными позициями в вопросах ценообразования.

«Поскольку сейчас происходит масштабное расширение производства, на рынке оборудования и комплектующих возник дефицит. Если объёмы загрузки кремниевых пластин вырастут, острая нехватка возникнет и в сегменте материалов, используемых в производственном процессе», — отметил представитель отрасли.

ASML объяснила, почему не успевает за спросом на EUV-сканеры — та же сложность помогла ей обойти Nikon и Canon

Нидерландская компания ASML является крупнейшим в мире поставщиком передовых литографических сканеров, но для 43-летного производителя путь к этому статусу был долгим и сложным. Нынешний глава ASML Кристоф Фуке (Christophe Fouquet) объяснил, как компании удалось достичь нынешнего успеха, и почему расширять производство продукции она не может желанными для клиентов темпами.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

Свои комментарии генеральный директор ASML сделал в интервью изданию Financial Times, которое касалось широкого спектра вопросов. Прежде всего, он пояснил, почему компания не может наращивать объёмы выпуска оборудования для выпуска чипов теми темпами, которые позволили бы в сжатые сроки покрыть потребности мировой полупроводниковой отрасли. Как отмечает Фуке, если бы можно было направить несколько миллиардов долларов США на расширение объёмов производства на 20 %, то он бы без колебаний это сделал. В действительности же обширные цепочки поставок самой ASML мешают ей быстро внедрять подобные изменения.

В общей сложности на выпуск продукции ASML работают 2000 разных компаний, которые снабжают её более чем 100 000 разновидностей компонентов. С одной стороны, это не позволяет быстро нарастить объёмы производства, поскольку синхронно до нового уровня должны подтянуться все члены длинной цепочки поставок. С другой стороны, подобная «наукоёмкость» продукции ASML позволяет ей хорошо себя чувствовать на рынке с позиций конкуренции. Разработка изделий ASML осуществляется быстрее, чем у кого-либо ещё, по словам главы компании. В некоторых случаях для технологического прорыва полезна монополия, как убеждён глава компании.

Делегирование компетенций поставщикам позволило ASML обойти тех же японских соперников типа Nikon и Canon, которые до сих пор застряли в DUV-оборудовании, которое по меркам ASML уже не является передовым. Нидерландский производитель полагается на своих партнёров в ключевых сферах технологического развития. Zeiss поставляет оптику, Trumpf источники лазерного излучения, а VDL занимается мехатроникой. «Мы действительно нуждаемся в лучших марках со всего мира, чтобы сделать это. Могу сказать, если бы мы занимались всем этим самостоятельно, что требовалось бы для EUV, мы бы ни при каких условиях не смогли этого достичь», — признался Фуке.

Компания старается поддерживать подрядчиков, если те испытывают финансовые проблемы. В 2013 году она поглотила производителя лазерных компонентов Cymer, а недавно ASML купила 11 % акций французского ИИ-стартапа Mistral. Использовать искусственный интеллект можно в широком спектре сфер деятельности ASML, ведь компании приходится много сил и времени тратить на научные исследования и разработки.

По мнению Фуке, эффект влияния ИИ на общество и промышленность будет ощущаться на протяжении ближайших десяти или пятнадцати лет, и пока нам видна «только вершина айсберга». Как он убеждён, технологии EUV-литографии будут активно развиваться на протяжении сопоставимого периода. Транзисторные структуры будут монтироваться друг на друга, апертуры зеркальных элементов будут увеличиваться, чтобы фокусировать лазерный свет более точно.

ASM решила проблему герметизации и обработки 3D-чипов — теперь это будет быстрее и дешевле

Нидерландская компания ASM представила технологию XP8 Vertos Flowable Carbon, которую назвала первой промышленной системой для нанесения текучей углеродной плёнки методом плазменно-химического осаждения из газовой фазы (PECVD). Разработка предназначена для производства чипов логики и памяти с всё более сложной трёхмерной архитектурой. В таких структурах полости в чипе становятся более узкими и глубокими, поэтому обычного нанесения плёнки часто недостаточно.

 Источник изображения: ASM International NV

Источник изображения: ASM International NV

Ключевая особенность процесса заключается в том, что углеродный материал во время осаждения способен затекать в узкие просветы и заполнять их снизу вверх, одновременно самостоятельно выравнивая поверхность. В результате всего одна PECVD-операция выполняет сразу две функции: заполнение промежутков и полостей без пустот и переходов, и выравнивание, то есть формирование практически плоской поверхности для следующего этапа обработки чипа.

Сегодня после нанесения на поверхность чипа углеродной плёнки для заполнения пустот требуется дополнительная обработка поверхности — например, химико-механическая шлифовка либо травление для удаления избыточного материала. В случае новой технологии «текучего углерода» эти операции потенциально можно сократить или исключить, поскольку плёнка самостоятельно выравнивает свою поверхность непосредственно в процессе осаждения.

Кроме способности заполнять структуры с большим отношением глубины к ширине — глубоких и узких промежутков, материал обладает повышенной термической стабильностью и позволяет реализовывать управляемое частичное заполнение с последующим формированием углублений. Это особенно важно для современных 3D NAND, DRAM и передовых логических схем, где небольшие отклонения рельефа могут влиять на технологические допуски и выход годных кристаллов.

Важно, что технология XP8 Vertos уже вышла из лабораторий. ASM сообщает о её применении в массовом производстве. Система объединяет операции заполнения и выравнивания на одной PECVD-платформе, что позволяет упростить технологическую цепочку изготовления чипов и уменьшить количество межоперационных переходов. По сути, ASM решает одну из проблем дальнейшего масштабирования полупроводников не за счёт очередного уменьшения размеров элементов, а за счёт нового материала, который способен одновременно соответствовать сложной трёхмерной геометрии и формировать ровную поверхность для следующего этапа в процессе полупроводниковой литографии.

Учёные создали OLED размером с амёбу — его пиксели «напечатали» ультрафиолетом, как чипы

Учёные Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали технологию производства миниатюрных OLED-пикселей с использованием подходов, применяемых при производстве чипов. Новый метод позволяет формировать органические светящиеся структуры методом фотолитографии — тем же процессом, который используется при изготовлении микросхем. Разработка открывает путь к созданию сверхмалых дисплеев для устройств дополненной реальности и не только.

 Источник изображений: ETH Zurich

Источник изображений: ETH Zurich

Главная проблема миниатюризации OLED заключалась в несовместимости органических светоизлучающих материалов с традиционной литографией. При изготовлении микросхем фотолитография использует агрессивные растворители и химические реагенты, которые повреждают органические молекулы. Условно живое — органические соединения — плохо выдерживает жёсткую химию процессов, используемую при выпуске полупроводников.

Для этого учёные из Швейцарии создали новый класс светящихся полимеров, которые одновременно обладают свойствами OLED-материалов и фоторезистов. После нанесения на поверхность чипа эти соединения могут изменять структуру под воздействием ультрафиолетового излучения, формируя микроскопические светящиеся элементы заданной формы. Иными словами, ультрафиолетовым светом можно нарисовать OLED-пиксели заданного размера и формы, буквально создав весь массив пикселей микроскопического дисплея.

Ключевым решением разработки стала молекулярная архитектура OLED-материала по принципу «ядро — оболочка». В центре такой молекулы находится органический компонент, отвечающий за излучение определённого цвета, а вокруг него расположены звездообразные цепи с участками для химических реакций. При облучении ультрафиолетом внешние части молекул сшиваются между собой, превращая экспонируемые области в сплошные структуры. При этом защитный внутренний слой сохраняет люминесцентное ядро от воздействия химикатов во время обработки.

В качестве демонстрации технологии исследователи изготовили несколько тестовых образцов. Один из них представлял собой многоцветное флуоресцентное изображение попугая ара размером всего 300 × 430 мкм, состоящее из 250 × 350 пикселей. На сегодняшний день это изображение с самой высокой разрешающей способностью среди многоцветных структур, созданных методом фотолитографии, и по своим размерам оно сопоставимо с простейшими микроорганизмами.

Кроме того, команда изготовила миниатюрный светящийся логотип ETH Zurich размером 1 × 2,4 мм на основе электрически управляемых светодиодных элементов — это уже прообраз настоящего дисплея, тогда как изображение попугая инициировалось внешним облучением. Следующим этапом станет дальнейшее уменьшение размеров пикселей и интеграция управляющей электроники для создания полноценных микродисплеев. Помимо экранов, технология может найти применение в биомедицинских системах и микроскопии, где требуются сверхмалые источники света с точным управлением, например, отдельными клетками или нейронами.

TSMC не хочет отставать от Intel — опытное производство чипов по ангстремному техпроцессу A14 начнётся в первой половине 2027 года

Статус технологического лидера в сфере контрактного производства чипов тайваньской TSMC приходится отстаивать регулярно, ибо Intel и Samsung пусть и с переменным успехом, но пытаются её догнать. Поскольку Intel может приступить к опытному производству компонентов по технологии 14A уже в первом квартале 2027 года, TSMC постарается свою A14 довести до аналогичной степени готовности к тому же периоду.

 Источник изображения: TSMC

Источник изображения: TSMC

До сих пор считалось, что TSMC освоит серийное производство чипов по технологии A14 не ранее 2028 года, но экспериментальная фаза выпуска компонентов по новым технологиям всегда осваивается с большим опережением старта массового производства. Как отмечает Commercial Times, выпуск компонентов по технологии A14 в экспериментальном режиме TSMC в первом квартале следующего года развернёт на своём предприятии Fab 20 в Синьчжу. Ко второму кварталу 2027 года приступить к освоению технологии A14 будет готова и вторая площадка Fab 25 в Тайчжуне, которая сейчас только возводится. К третьему кварталу 2027 года Fab 25 сможет начать опытное производство чипов по технологии A14. Массовое производство чипов по этой технологии TSMC всё равно рассчитывает начать только в 2028 году.

В июле представители компании заявляли, что освоение A14 идёт лучше, чем ожидалось. На этапе выпуска первых прототипов уровень выхода годной продукции приблизился к 90 %. Ячейки памяти типа SRAM, которые обычно используются в качестве прототипов при освоении новых техпроцессов, демонстрировали аналогичный уровень брака. Предприятие Fab 20 на Тайване должно будет перейти от производства 2-нм чипов к более современным, использующим технологию A14. В структуре этого комплекса корпус P3 сосредоточится на выпуске профильной передовой продукции. Опытные образцы будут получены в первом квартале следующего года.

Между тем, массовое производство чипов по технологии A14 компания развернёт преимущественно на новом предприятии Fab 25, которое будет достроено к апрелю следующего года. Вслед за техпроцессом A14, здесь же к 2029 году будет освоен выпуск чипов по технологиям A12 и A13. Последняя будет по своим правилам дизайна совместима с A14, что упростит переход для разработчиков чипов, а в рамках A12 будет предложен подвод питания с оборотной стороны кремниевой пластины (Super Power Rail). Техпроцессы A14, A13 и A12 будут относиться к одной серии с достаточно длинным жизненным циклом.

Одновременно тайваньские источники сообщают о планах TSMC по расширению производства с использованием уже освоенных техпроцессов. Объёмы выпуска 2-нм продукции к концу этого года достигнут 100 000 кремниевых пластин в месяц, а по итогам 2027 года увеличатся ещё до 140 000 пластин в месяц. К четвёртому кварталу текущего года объёмы выпуска 3-нм продукции будут измеряться 180 000 кремниевых пластин в месяц, а в следующем превысят 200 000 пластин в месяц. Другими словами, одновременно TSMC будет расширять объёмы выпуска продукции по технологиям N2 и N3, а также вводить в опытное производство A16 и A14. К последней уже проявляют живой интерес многие из клиентов TSMC, включая производителей чипов для смартфонов, серверов и ПК.

В рамках технологии A14 компания TSMC внедрит новую структуру транзисторов GAAFET второго поколения и технологию NanoFlex Pro, определяющую архитектуру стандартных ячеек полупроводниковых чипов. Последняя позволяет повысить плотность размещения транзисторов на чипе благодаря уменьшению зазоров между ячейками. Предыдущее поколение архитектуры NanoFlex было опробовано TSMC ещё в рамках 2-нм технологии. A14 по сравнению с N2 должна увеличить плотность размещения транзисторов на 20 %, увеличить быстродействие на 10–15 % при том же энергопотреблении, либо обеспечить его снижение на 25–30 % при прежнем быстродействии. Два базовых предприятия TSMC на Тайване смогут ежемесячно обрабатывать по 70 000 кремниевых пластин с использованием технологии A14, в перспективе к ним присоединится третье на юге острова, а также американское Fab 21 в штате Аризона.

«Это лишь вопрос времени»: Дженсен Хуанг предсказал, что Китай освоит передовую литографию к 2030 году

С 2019 года поставки литографического оборудования ASML со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением (EUV) в Китай запрещены, и по официальным каналам ни одной такой системы в страну поставлено не было. Основатель Nvidia Дженсен Хуанг (Jensen Huang) убеждён, что китайцы сами создадут подходящее оборудование уже к 2030 году и смогут наладить с его помощью производство чипов по передовым технологиям.

 Источник изображения: Nvidia

Источник изображения: Nvidia

«Они доберутся туда к 2030 году. Это буквально уже за углом. Нужно думать, что Китай весьма хорош в сфере массового производства. Это лишь вопрос времени, так что два или три года — это буквально щелчок, это ничтожно мало. Пока они обеспокоены этим, они уже находятся в нужном месте», — охарактеризовал возможности КНР в сфере освоения передовой литографии генеральный директор Nvidia в ходе подкаста All-In, на который ссылается Tom’s Hardware и ряд блогеров.

Дженсен Хуанг в равной мере высоко оценивает потенциал китайских разработчиков ИИ-моделей, но в сфере полупроводникового производства он может переоценивать своих соплеменников. Как поясняет Tom’s Hardware, китайский поставщик литографических систем SMEE сейчас способен предложить только сканеры, оснащаемые источниками лазерного излучения с длиной волны 193 нм для «сухой» литографии, которые можно применять лишь для производства 90-нм чипов. Хотя считается, что SMEE удалось разработать сканер для погружной литографии, позволяющий выпускать 28-нм чипы, публичных свидетельств способности компании поставлять такое оборудование в серийных количествах пока нет.

Даже если такое оборудование и доберётся до китайских производителей чипов в текущем году, массовое изготовление компонентов с его помощью не станет возможным ранее 2028 или 2029 года. В общем, даже в сфере погружной литографии с источниками глубокого ультрафиолетового излучения (DUV) паритета с современными системами ASML китайские аналоги к 2030 году достичь вряд ли успеют. В сфере передовой EUV-литографии отставание китайских поставщиков оборудования ещё больше, поскольку даже работоспособных прототипов профильных сканеров у них ещё нет. Впрочем, источники лазерного излучения с длиной волны 13,5 нм китайские специалисты уже разработать смогли, если верить слухам. Однако, с учётом отсутствия перспектив получения зарубежного оборудования нужного класса, китайским производителям остаётся полагаться лишь на успехи в импортозамещении, и в этом смысле сокращение отставания от европейцев и американцев действительно является лишь делом времени.

Все EUV-сканеры ASML расписаны до конца 2027 года — компания начала строительство нового завода

Контролируя примерно 94 % рынка литографических сканеров, которые необходимы для выпуска полупроводниковых компонентов, компания ASML вынуждена признать, что в условиях бума ИИ не справляется со спросом. Компания уже распределила всю квоту на производство EUV-систем стоимостью по $200 млн каждая до конца 2027 года, и недавно заложила фундамент своего нового предприятия в Нидерландах, которое позволит расширить производственные мощности.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

По словам финансового директора ASML Роджера Дассена (Roger Dassen), крупные заказчики теперь в беседе с компанией всё чаще интересуются возможностью предоставить им не только больше оборудования для производства чипов, но и сделать это быстрее. В комментариях агентству Reuters Дассен признался: «Я не думаю, что мы находимся в конце (ИИ-бума), откровенно говоря».

Все крупные клиенты ASML уже обозначили свои планы по использованию оборудования следующего поколения, которое сочетает сверхжёсткое ультрафиолетовое излучение (EUV) с высоким значением числовой апертуры (High-NA), и может стоить более $400 млн за одну установку. Компания TSMC призналась, что начнёт применять его с 2030 года, а Intel на прошлой неделе сообщила, что уже обработала с помощью подобного оборудования 1 млн кремниевых пластин типоразмера 300 мм. С помощью оборудования такого класса можно создавать на 40 % меньшие полупроводниковые структуры, чем с использованием классического EUV-сканера. В сегменте EUV-оборудования у ASML до сих пор нет конкурентов, поскольку попытки японских и китайских производителей создать подобные системы до стадии их серийного производства не дошли.

Производители памяти в лице Samsung Electronics и SK hynix выразили готовность приступить к использованию оборудования поколения High-NA с 2028 года, а Micron Technology хоть и заказала образцы таких литографических систем, со сроками их внедрения в массовом производстве так и не определилась. По словам финансового директора ASML, производители памяти готовы начать применение High-NA раньше, поскольку им приходится выпускать более компактные чипы по сравнению с производителями логических компонентов. Практически все из них, по мнению Дассена, внедряют такое оборудование в массовом производстве раньше, чем планировали изначально.

Intel обработала миллион 300-мм кремниевых пластин на оборудовании High-NA EUV

Компания Intel сообщила, что обработала один миллион 300-мм кремниевых пластин с использованием литографии в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне (EUV) с высокой числовой апертурой (High-NA). Использование High-NA EUV в производстве кремниевых микросхем сопряжено со многими трудностями из-за дополнительной сложности процесса.

 Источник изображения: Intel

Источник изображения: Intel

В 2024 году Intel установила системы ASML TWINSCAN EXE:5000 High-NA EUV для исследований и тестирования технологического процесса 14A. Однако с тех пор Intel нашла более эффективные способы использования инструментов High-NA за пределами норм 14A, расширив их применение на нормы 18A.

Для некоторых моделей микросхем процессоров Panther Lake Intel использует наложение нескольких слоёв кремния с помощью экспонирования High-NA, вместо того чтобы полагаться исключительно на Low-NA. Более того, Intel предлагает эту конфигурацию High-NA внешним клиентам, поскольку она может быть выгодна и для них. В сотрудничестве с ASML компания Intel завершила приёмочные испытания на заводе Intel Foundry для своего техпроцесса 14A с целью повышения эффективности производства кремниевых пластин. Для этого использовался сканер TWINSCAN EXE:5200B — вторая версия сканера High-NA EUV от ASML после TWINSCAN EXE:5000, который Intel первоначально использовала для пробных запусков 14A. Ранее Intel сообщала, что за один квартал обрабатывает более 30 000 пластин, упростив производственный процесс за счёт сокращения количества этапов, необходимых для обработки одного слоя, с 40 до менее чем 10, что значительно ускорило производственный цикл.

На данный момент Intel остаётся единственной компанией, которая активно производит полупроводники с использованием EUV-литографии с высокой числовой апертурой. TSMC утверждает, что может сохранить конкурентное преимущество, используя существующую технологию EUV-литографии с низкой числовой апертурой, уменьшая размер техпроцесса и внося улучшения с каждым новым поколением.

По некоторым данным, Samsung Foundry отложит внедрение EUV-литографии с высокой числовой апертурой до 2030 года для своего 1-нм техпроцесса, так что до полного перехода всей отрасли на литографию с высокой числовой апертурой осталось ещё несколько лет. Оборудование с низкой числовой апертурой вдвое дешевле передовых EUV-систем с высокой числовой апертурой. Самая современная EUV-система с высокой числовой апертурой от ASML стоит около $400 млн, что делает её невероятно дорогой даже для современного завода по производству полупроводников.

Производство передовых чипов ускорится — TSMC, Samsung и Intel договорились о переходе на увеличенные фотомаски

До сих пор считалось, что тайваньская TSMC на правах крупнейшего контрактного производителя чипов не особо торопилась осваивать литографическое оборудование с высоким значением числовой апертуры High-NA EUV, поскольку оно остаётся исключительно дорогим. Тем не менее, на рубеже этого и следующего десятилетий TSMC присоединится к Intel и Samsung в этой сфере, а также примет участие в миграции на новый типоразмер фотомасок.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

Литографические технологии подразумевают использование фотошаблонов, которые определяют очертания будущих микросхем и позволяют проецировать их на полупроводниковые кристаллы для дальнейшего формирования микроструктур методом химического травления. Исторически для этого использовались фотомаски типоразмера 150 мм, но теперь представители полупроводниковой отрасли готовы его удвоить с целью повышения производительности своих предприятий и снижения затрат.

Как и в случае с оборудованием с высокой числовой апертурой (High-NA EUV), миграция на новый типоразмер фотошаблонов считалась сложным и дорогим мероприятием, но слаженные действия всех основных производителей чипов помогут снизить сопутствующие затраты, как поясняет Bloomberg. Технический директор нидерландской ASML Марко Питерс (Marco Pieters) поясняет, что пропускная способность сканеров класса High-NA EUV благодаря переходу на фотомаски типоразмера 300 мм может возрасти на 40 %, а процесс проектирования чипов упростится.

Источник сообщает, что Samsung и TSMC собираются начать применение оборудования класса High-NA EUV в массовом производстве чипов: в первом случае — с 2028 года, во втором — с 2030 года. Intel уже перешла от экспериментов в этой сфере к выборочному использованию данного оборудования при серийном производстве процессоров Panther Lake по технологии Intel 18A. Для ASML, которая поставляет такие сканеры, данный путь был ещё более долгим, поскольку EUV-оборудование с низким значением числовой апертуры она представила ещё в 2019 году и только потом начала подготовку к выводу на рынок систем с высоким значением числовой апертуры.

Следует признать, однако, что TSMC с 2030 года будет сочетать оборудование High-NA EUV с фотомасками традиционного типоразмера 150 мм. Опытная линия по производству более крупных фотомасок типоразмера 300 мм будет запущена в 2031 году, и только к 2033 году они начнут применяться в серийном производстве чипов.

Samsung начнёт применять оборудование High-NA EUV для выпуска памяти в 2028 году, а в сфере перехода на новый типоразмер фотомасок будет сотрудничать с «отраслевыми партнёрами», как отмечается в заявлении компании. Intel добавила, что уже на протяжении трёх с лишним лет продвигает идею перехода на более крупные фотомаски. Данная миграция позволит отрасли создавать более производительные и совершенные полупроводниковые чипы.

Наращивание поставок Nvidia Rubin позволит 3-нм техпроцессу TSMC стать самым массовым в денежном выражении уже в этом полугодии

В прошлом квартале на 5-нм техпроцесс приходилось 33 % всей выручки TSMC, тогда как доля 3-нм технологии оставалась на уровне 30 %, хотя и увеличилась относительно наблюдаемых в первом квартале 25 %. По некоторым оценкам, во втором полугодии именно 3-нм техпроцесс станет главным в структуре выручки компании, отодвинув на второй план 5-нм.

 Источник изображения: TSMC

Источник изображения: TSMC

Для этого новейшей технологии TSMC, если не считать пока более скромной 2-нм, придётся преодолеть барьер в 30 % от общей выручки и в абсолютном значении достичь рекордных $12,7 млрд. На норме прибыли компании подобные тенденции скажутся благоприятным образом. TSMC будет снабжать 3-нм чипами не только Nvidia, но и AMD, а также Broadcom, но именно первая из этих компаний является наиболее крупным клиентом тайваньского подрядчика на данном направлении. По прогнозам аналитиков Wedbush, если в первом полугодии TSMC ежемесячно обрабатывала по 3-нм технологии около 150 000 кремниевых пластин, то к следующему кварталу это количество вырастет до 180 000 кремниевых пластин в месяц.

Попутно наращиваются и объёмы производства 2-нм продукции. К 2028 году в совокупности с 3-нм техпроцессом они должны увеличиться до 400 000 кремниевых пластин в месяц. Под 3-нм техпроцесс планируются к вводу новые предприятия. Одно из них уже в первой половине следующего года начнёт работать на территории тайваньского технопарка Тайнань. Второе по очереди предприятие TSMC в американском штате Аризона тоже будет специализироваться на 3-нм продукции, оно начнёт выдавать её уже во второй половине следующего года. В Японии второе предприятие TSMC (JASM) приступит к выпуску 3-нм продукции к 2028 году.

Одновременно осваиваются и техпроцессы ангстремного уровня, которые «тоньше» 2 нм. В текущем полугодии будут завершены работы по адаптации техпроцесса A16 к условиям массового производства. Помимо Apple и Nvidia, использовать эту технологию будет готова и OpenAI. Последняя заказывает чипы собственной разработки Jalapeno к выпуску по 3-нм технологии, но их второе поколение сможет сочетать A16 и технологию упаковки CoWoS. В случае с Nvidia техпроцесс A16 в исполнении TSMC может понадобиться для производства графических процессоров с архитектурой Feynman и центральных процессоров Rosa.

Поставщик оптики для ASML согласен, что китайское EUV-оборудование для производства чипов будет готово не ранее чем через 15 лет

Усилия китайских производителей оборудования для выпуска полупроводниковых компонентов по импортозамещению привлекают внимание западных экспертов, и те регулярно дают свою оценку величине отставания китайских разработчиков. Немецкий производитель оптических компонентов Zeiss Group говорит о 15-летнем периоде, который может потребоваться китайским разработчикам для освоения EUV-литографии.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

Напомним, под EUV подразумевается литографическое оборудование со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением, позволяющее выпускать 7-нм и более совершенные чипы. Готовое оборудование западного происхождения такого класса в Китай не поставляется из-за экспортных ограничений США и Нидерландов, поэтому для преодоления технологического барьера китайские производители должны будут разработать собственное оборудование. Директор полупроводникового бизнеса Zeiss Group Франк Ромунд (Frank Rohmund) в интервью телеканалу Bloomberg заявил, что считает разумным предположение о пятнадцатилетнем сроке, который потребуется китайским разработчикам для создания EUV-оборудования. При этом он добавил, что точную оценку уровню их прогресса дать довольно сложно.

Напомним, в 15 лет отставание китайских разработчиков EUV-оборудования от западных конкурентов на днях оценили аналитики UBS. Пока нидерландская ASML остаётся единственным в мире производителем литографических сканеров, способных работать со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением (EUV), а немецкая Zeiss Group снабжает её оптическими компонентами. Оборудование ASML предыдущего поколения (DUV) в Китай поставляется почти без ограничений, если не считать самых продвинутых моделей, на поставку которых требуется запрашивать экспортные лицензии в США. По словам Ромунда, дальнейшее ужесточение запретов на поставку оборудования класса DUV в Китай не только навредит профильному бизнесу европейских производителей, но и подстегнёт активность китайских в сфере импортозамещения. Китайская промышленность над созданием такого оборудования работает десятилетиями, как утверждает представитель Zeiss Group: «Это вообще не является сюрпризом, и сейчас мы должны убедиться, какими возможностями обладают эти инструменты. Мы всё равно ещё сильно их опережаем». Оптические компоненты Zeiss применяются для производства 80 % чипов, выпускаемых в мире.

Китай отстаёт от ASML на 15 лет — и страна вряд ли освоит EUV-литографию раньше 2040 года

С 2019 года нидерландская ASML лишена права поставлять передовое EUV-оборудование для производства чипов в Китай, и она фактически не поставила туда ни одного литографического сканера такого класса, которые позволяют с разумными затратами выпускать 7-нм и более совершенные чипы. Аналитики UBS убеждены, что китайские производители не смогут самостоятельно освоить EUV-технологии до конца следующего десятилетия.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

Сейчас, по словам экспертов UBS, китайские производители оборудования для производства чипов находятся на том этапе развития, который был присущ ASML в далёком уже 2004 году. При этом активность в сфере разработок и патентного права, проявляемая китайскими производителями, позволяет UBS сделать вывод, что они находятся на том этапе подготовки к массовому производству EUV-оборудования, который ASML отделял от нужного рубежа на 15 лет. Даже если китайским компаниям удастся наладить выпуск EUV-оборудования в отдалённой перспективе, вряд ли оно будет востребовано за пределами самого Китая, как предполагают представители UBS. Этому будут препятствовать как технологическое отставание от ASML, так и возможные регуляторные барьеры.

При этом китайским компаниям вполне по плечу освоить массовый выпуск оборудования для погружной литографии с глубоким ультрафиолетовым излучением (DUV immersion lithography) в ближайшие два или пять лет, как считают в UBS. В позапрошлом месяце агентство Reuters сообщило, что одна из китайских компаний уже приступила к производству подобных литографических систем. В этом году их объёмы выпуска достигнут пяти штук, а по итогам следующего приблизятся к двадцати. Прототип EUV-системы китайские разработчики якобы собрали уже в начале прошлого года, по версии Reuters. Правда, с её помощью пока не удалось изготовить ни одного чипа, поскольку установка в её нынешнем виде позволяет только формировать лазерное излучение нужной мощности и с подходящей длиной волны.

Клиенты ASML уже используют 10 сканеров High-NA EUV, которые позволяют делать чипы «тоньше» 2 нм

Являясь крупнейшим контрактным производителем чипов в мире, тайваньская компания TSMC довольно консервативно настроена в отношении скорого внедрения оборудования класса High-NA EUV, которое стоит по $400 млн за единицу. В любом случае, уже четыре клиента выпускающей соответствующие сканеры компании ASML эксплуатируют на своих предприятиях и в лабораториях 10 таких литографических систем.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

Об этом старший вице-президент ASML Грит Стормс (Greet Storms), заведующая направлением данных литографических машин, заявила на конференции Semicon Taiwan 2026, которая на этой неделе проходит на Тайване. По её словам, помимо десяти уже эксплуатируемых литографических EUV-сканеров с высоким значением числовой апертуры (High-NA), в поставке и процессе монтажа находятся ещё три. Пионером внедрения подобного оборудования при производстве процессоров можно считать Intel, поскольку она уже использует его для выполнения части технологических операций при выпуске чипов семейства Panther Lake по технологии Intel 18A.

Samsung и SK hynix интересуются возможностью использования такого оборудования при выпуске памяти, поэтому располагают как минимум по одному образцу литографических систем ASML TwinScan EXE:5200B. Как минимум пять поколений литографических норм, применяемых при производстве микросхем памяти DRAM, могут быть внедрены с использованием такого оборудования. Оно упрощает оснастку и сокращает сам производственный цикл, что в условиях высокого спроса на память важно для указанных южнокорейских компаний.

По словам представительницы ASML, соответствующее оборудование этой марки уже приняло участие в обработке 1,35 млн кремниевых пластин. Система TwinScan EXE:5200B, например, способна обрабатывать по 135 кремниевых пластин в час, этого уже достаточно для её применения в массовом производстве чипов. К концу десятилетия показатель производительности удастся увеличить до 180 или даже 210 кремниевых пластин в час, но для этого придётся переходить на более совершенные модели оборудования, которые ASML к тому времени предложит клиентам.

В этом году TSMC всё же купила несколько литографических сканеров ASML соответствующего класса, хотя пока и планирует использовать их только для лабораторных экспериментов. С учётом масштабов бизнеса этой компании, внедрение такого оборудования в массовом производстве потребует колоссальных затрат, и пока она не готова на них решиться.

Intel научилась обходить грабли — 14A осваивается лучше всех техпроцессов компании за десятилетие

Буквально чуть более года назад Intel была не до конца уверена в целесообразности освоения ангстремного техпроцесса 14A, но в прошлом месяце сменила риторику. Теперь компания даже утверждает, что динамика снижения плотности дефектов в случае с Intel 14A превосходит показатели всех техпроцессов, освоенных ею со времён 22-нм технологии.

 Источник изображения: Intel

Источник изображения: Intel

По крайней мере, подобные заявления сделал финансовый директор Intel Дэвид Зинснер (David Zinsner) на недавней технологической конференции Deutsche Bank. Ресурс ComputerBase.de взял на себя труд напомнить, что в своё время 22-нм техпроцесс имел для компании большое значение и был труден в освоении хотя бы из-за внедрения в его рамках структуры транзисторов FinFET. Впрочем, данная веха в истории Intel характеризуется ещё и серьёзными последующими неудачами. Поскольку 10-нм техпроцесс провалился на старте, Intel пришлось всеми силами «продлевать молодость» более зрелому 14-нм техпроцессу.

Даже в случае с относительно удачным 22-нм техпроцессом Intel пришлось довести процессоры Ivy Bridge на его основе до степпинга E1, прежде чем они достигли удовлетворительного для поставок на рынок качества. Для сравнения, 32-нм процессоры Lynnfield стартовали на рынке со степпинга B1, а Nehalem и вовсе было достаточно дойти по алфавиту до степпинга C0. Чем «тоньше» технологические нормы производства чипов, тем сложнее они в освоении, и в этом смысле Intel 14A представляет собой сочетание высоких рисков, иначе компания не задумалась бы об отказе от его освоения в прошлом году.

Инструментарий для разработчиков чипов, которые хотели бы поручить Intel их производство по технологии 14A, в октябре этого года мигрирует на версию 0.9, которая фактически пригодна для создания первых физических образцов. Опытное производство чипов по технологии Intel 14A компания планирует начать в следующем году, а массовое — только в 2028 году. Как признался Зинснер, компания уже вовсю готовит мощности для освоения массового выпуска таких чипов. Во-первых, этим займётся новая Fab 62 в Аризоне. Во-вторых, под выпуск чипов по технологии 14A будет переоборудована экспериментальная линия в Орегоне, где сейчас производятся чипы по технологии Intel 18A-P. После перевооружения этой линии Intel будет выпускать в Орегоне продукцию по технологии 14A в серийных масштабах. Более того, под выпуск подобных чипов будет выделена первая очередь нового комплекса в штате Огайо, строительство которого компания ранее была вынуждена заморозить. С конца 2027 года клиентам Intel будут доступны и услуги по упаковке чипов с использованием передовой компоновки EMIB-T. Примерно в это же время они смогут рассчитывать и на получение от Intel чипов, выпускаемых по их заказу с применением технологии 14A.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Выключать и перезагружать ПК на Windows теперь можно со смартфона — но iPhone не подойдёт 10 мин.
Gemini будет пересылать SMS со смартфонов в облако для выявления мошенников — усиленную защиту можно отключить 12 мин.
Microsoft задумалась сделать Fallout, The Elder Scrolls, Doom, Diablo и Minecraft эксклюзивами Xbox и ищет одобрения пользователей 18 мин.
«Яндекс» восстановил значительную часть функций «Алисы AI», умных устройств и облачных сервисов 46 мин.
Автор утечек GTA VI передумал «сливать» сюжетный режим и пригрозил Take-Two переключателем мертвеца 2 ч.
«Прибыль важнее безопасности»: восемь штатов США подали в суд на OpenAI за вредный ChatGPT 3 ч.
Россиянам запретили покупать криптовалюту друг у друга после 1 июля 2027 года 3 ч.
Россияне стали активнее посещать компьютерные клубы — в среднем человек тратит там 1200 рублей в месяц 4 ч.
Microsoft помогла японской полиции накрыть целый маркетплейс для распространителей фишинговых сообщений 6 ч.
«От себя не убежишь»: новый официальный трейлер Cyberpunk: Edgerunners 2 взбудоражил фанатов перед релизом 6 ч.