Ещё в январе руководство Intel с гордостью заявило, что компания станет первым клиентом ASML получившим сканер, позволяющий работать со сверхжёсткой ультрафиолетовой литографией (EUV) при высоком значении числовой апертуры. Теперь компания ASML даёт понять, что количество клиентов на этом направлении выросло до пяти.

Источник изображения: ASML, Reuters

Напомним, что Intel собирается установить литографическую машину серии TWINSCAN EXE:5200 к концу 2024 года на своём новом предприятии в штате Огайо, которое только предстоит построить. Это оборудование позволит Intel выпускать компоненты по технологии 18A не только для собственных нужд, но и для сторонних клиентов, среди которых должны появиться оборонные заказчики из США. В конце концов, закупка литографического оборудования нового поколения для Intel должна стать важнейшим шагом для возвращения себе технологического лидерства к 2025 году. Стоимость одного сканера новой серии достигнет $340 млн против нынешних $150 млн за штуку.

По словам экспертов VLSI Research, для компании Intel ранее участие в закупке литографических сканеров нового поколения является результатом осознания ошибки начала прошлого десятилетия, когда она вложила в разработку EUV-решений ASML больше своих компаньонов (TSMC и Samsung), но при этом не стала закупать серийные сканеры несколькими годами позже, поскольку не смогла перейти на использование EUV-литографии в рамках 10-нм технологии, как изначально планировала. Компании только предстоит начать использование EUV-сканеров при выпуске изделий, выпускаемых по техпроцессу Intel 4, который ранее считался 7-нм.

Переход на сканеры с высоким значением апертуры обеспечит уменьшение размеров транзисторов на 66 %. Intel полна решимости добиться преимущества в этой сфере за счёт усилий ASML, но последней никто не гарантирует успеха, поэтому для первой из компаний это серьёзный риск. Как поясняет Reuters со ссылкой на комментарии представителей ASML, сейчас у компании есть заказы на изготовление пяти пилотных EUV-сканеров с высокой апертурой, а количество клиентов на их получение тоже достигло пяти, причём после 2025 года они рассчитывают получить более пяти серийных экземпляров. Сейчас, по словам представителей ASML, одной из главных проблем на пути создания нового оборудования является пресловутый дефицит полупроводниковых компонентов, которые тоже нужны для его изготовления.

Экономика этого бизнеса не так проста, хотя фактически ASML стала монополистом в сфере передовой литографии и может диктовать клиентам свои условия. Возможность окупаемости оборудования определяется его производительностью и способностью участников рынка его купить. В условиях, когда новое оборудование стремительно дорожает, количество осваивающих передовую литографию клиентов ASML неуклонно уменьшается. Тот факт, что на дорогие сканеры нового поколения уже нашлось пять клиентов, позволяет рассчитывать на сдерживание тенденции к консолидации отрасли. К концу десятилетия годовой оборот полупроводниковой промышленности должен приблизиться к $1 трлн, так что денег должно хватать всем участникам производственной цепочки.

Предыдущее повышение цен на услуги TSMC, о котором клиентам стало известно в августе прошлого года, было крупнейшим за десятилетие — прирост цен измерялся величиной до 20 %. Теперь осведомлённые источники утверждают, что к концу текущего года цены будут подняты ещё на 5–8 % по всему актуальному ассортименту техпроцессов.

Источник изображения: TSMC

О своих намерениях поднять цены TSMC, по словам издания Nikkei Asian Review, уведомляет заблаговременно, чтобы предоставить клиентам возможность скорректировать свои планы и оценить возможности повышения расходов на оплату услуг этого контрактного производителя чипов. Помимо необходимости финансировать расширение производственных мощностей и освоение новых технологий, росту цен на услуги TSMC способствуют дорожающие материалы, инфляция и нарушение логистических цепочек.

В отличие от предыдущего повышения цен, с которым клиенты TSMC согласились почти единодушно, новое может вызвать отток части заказов. Например, если для получающих самые передовые чипы компаний повышение затрат на несколько процентов не будет критичным, то в сегменте зрелой литографии оно может кого-то оттолкнуть. Падение спроса на смартфоны и ПК не позволит клиентам компенсировать рост затрат увеличением выручки, в результате чего кто-то от услуг TSMC вынужден будет отказаться.

До конца 2023 года TSMC планирует потратить $100 млрд на строительство новых предприятий и освоение передовых технологий, а в одном только этом году сумма капитальных затрат составит от $40 до $44 млрд. Эти инвестиции нужно «отбивать», и компания вынуждена идти на повышение цен. К прочим проблемам добавились перебои с поставками технологического оборудования, что может сорвать планы TSMC по расширению собственных производственных линий. Заказанное оборудования порой приходится ждать до 18 месяцев, а причиной задержки становится всё тот же дефицит комплектующих, которые нужны для производства этого оборудования.

В 1990 году Япония контролировала почти половину полупроводникового рынка, чей оборот тогда не превышал $38 млрд в нынешних ценах. Теперь доля этой страны сократилась до 10 %, но обороты рынка выросли как минимум в десять раз. И США, и Япония могут попытаться освоить передовую литографию без участия Тайваня, от которого сейчас сильно зависят в этой сфере.

Источник изображения: TSMC

Действующее руководство TSMC оказалось благосклонно к идее локализации контрактного производства полупроводниковых компонентов в США и Японии. В первом случае на территории штата Аризона к 2024 году должно быть построено предприятие TSMC, способное выпускать 5-нм продукцию. Во втором случае в сопоставимые сроки в Японии будет налажена работа совместного предприятия с Sony и Denso, которое будет выпускать спектр специфической продукции, требующей литографической технологии от 28 до 12 нм включительно.

Получается, что к моменту своего запуска новые предприятия TSMC за пределами Тайваня не будут использовать самую передовую литографию. При этом власти США и Японии заинтересованы в сокращении или даже устранении технологического отставания от Тайваня в сфере литографии. Как поясняет Nikkei Asian Review, две страны объединят свои усилия в этой области, чтобы сообща освоить 2-нм и более прогрессивные техпроцессы. По крайней мере, соответствующие переговоры будут проводить главы профильных министерств США и Японии.

У подобного альянса есть своя рациональная основа. В США компания IBM продолжает разрабатывать передовые техпроцессы, в мае прошлого года она продемонстрировала прототип 2-нм ячейки памяти, но с внедрением технологии в массовом производстве «голубому гиганту» кто-то должен помочь. В Японии немало специалистов как по литографическому оборудованию, так и по материалам для печати микросхем. Не забудут партнёры и про освоение передовых методов компоновки, позволяющих объединять разнородные кристаллы и располагать их в несколько ярусов. Остаётся надеяться, что американские и японские власти не станут скупиться на финансирование соответствующих разработок, ведь даже основатель TSMC в своих оценках подобной деятельности США не раз отмечал, что на устранение технологического отставания у властей страны уйдут долгие годы и сотни миллиардов долларов.

Вчерашняя квартальная отчётная конференция не была единственным мероприятием, на котором генеральный директор Intel Патрик Гелсингер (Patrick Gelsinger) делал самоуверенные заявления по поводу сроков восстановления технологического лидерства компании. В интервью каналу Bloomberg он признался, что рассчитывает на достижение этой цели в сфере литографии уже в 2024 году, а не в 2025-м, как планировалось ранее.

Источник изображения: Bloomberg

По ходу интервью чувствовалось, что Патрик Гелсингер план по освоению пяти новых техпроцессов за четыре года закрепил в своём сознании на уровне жестикуляции — комбинацию чисел он бегло демонстрировал на пальцах, когда говорил о сроках освоения техпроцессов до Intel 18A включительно. Когда его спросили о возможности вернуть технологическое лидерство Intel в поставленные сроки, Патрик Гелсингер сперва перечислил те сегменты рынка, где компания рассчитывает на опережение конкурентов. Во-первых, это клиентский сегмент рынка — по мнению главы Intel, процессоры Alder Lake уже сейчас являются лучшими на рынке. Во-вторых, это серверный сегмент с его центральными процессорами. В-третьих, это сегмент телекоммуникаций и сетевых решений. Наконец, в сфере автопилота лидером является дочерняя компания Mobileye.

Некоторое время, по словам Гелсингера, Intel потребуется для достижения уровня развития ускорителей вычислений, позволяющего составить конкуренцию компании NVIDIA, но в неизбежности этого события он тоже не сомневается. В сфере литографических технологий Intel ранее рассчитывала вернуть лидерство к 2025 году, но поскольку освоение почти всех пяти новых техпроцессов идёт с опережением графика, это позволяет Гелсингеру выразить надежду, что цель будет достигнута уже к концу 2024 года. На рынке контрактного производства чипов Intel рассчитывает занять второе место к 2030 году. По всей видимости, TSMC с точки зрения оборотов и охвата клиентов останется на первом месте.

Одновременно Патрик Гелсингер выразил уверенность, что теперь Intel обладает не только необходимыми производственными мощностями для удовлетворения потребностей рынка с запасом, но и достаточно привлекательными продуктами, чтобы вернуть себе утраченные позиции. Как считает глава компании, Intel «не утратила долю рынка, а одолжила её». Теперь пришло время вернуть её, и в потребительском сегменте соответствующая тенденция наблюдается уже с третьего квартала прошлого года, как добавил Гелсингер со ссылкой на статистику независимых источников.

Вместе с приходом в Intel нового финансового директора Дэвида Зинснера (David Zinsner) и сменой приоритетов в развитии, изменилась структура отчётности компании. Впервые выручка на направлении контрактного производства была прописана отдельной строкой. Руководство Intel поспешило заверить, что уже работает не менее чем над 10 проектами по выпуску сторонних компонентов, чья реализация способна принести более $5 млрд выручки.

Источник изображения: Intel

Если говорить о ближайшей перспективе, то в этом году клиенты Intel получат более 30 наименований тестовых чипов, чей выпуск по технологии Intel 16 будет налажен на выделенной производственной линии в Ирландии. Как подчёркивалось ранее, среди новых клиентов компании немало поставщиков автомобильных компонентов. Цифровые проекты для сторонних клиентов с использованием технологий Intel 3 и 18A будут готовы во второй половине текущего года. Как руководство компании сообщало ранее, выпущенные по техпроцессу Intel 18A изделия сторонние клиенты начнут получать в тот же год, что и сама компания — производство по данной технологии планируется наладить в 2025 году на новом предприятии в штате Огайо.

На контрактном направлении Intel выделяет пять ключевых клиентов, работа с ними продолжается в активном режиме. Дополнительно об успехах в этой сфере компания расскажет до конца текущего года. Строго говоря, по сравнению с первым кварталом прошлого года Intel увеличила выручку от контрактных услуг с $103 до $283 млн, но операционные убытки всё равно превысили $30 млн в обоих периодах, поскольку затраты на закупку оборудования были высокими. В текущий момент выручку на этом направлении обеспечивают как клиенты из автомобильного сектора, так и компании Amazon и Cisco.

Если говорить о предстоящем поглощении израильской компании Tower Semiconductor, которая тоже будет интегрирована в контрактный бизнес Intel, то сделка уже одобрена акционерами первой, а также прошла согласования с антимонопольными органами двух стран, помимо США.

Согласно прогнозам, в этом году на мировой рынок будет поставлено 427,7 млрд чипов. Производители полупроводников агрессивно наращивают свои мощности, запасаясь новым оборудованием. Спрос на литографические сканеры настолько высок, что лидер рынка в их производстве, голландская компания ASML, заявляет о возможности выполнения только 60 % от общего объёма заказов на машины для литографии в глубоком ультрафиолете (DUV).

Источник изображений: ASML

«Несмотря на нестабильную макроэкономическую ситуацию в мире, мы считаем, что фундаментальные факторы роста для нас остаются в силе. Мы наблюдаем беспрецедентный спрос на оборудование для производства полупроводников по всем сегментам рынка, как на основе передовых, так и на более зрелых технологических процессах. Наши производственные мощности максимально загружены. Мы считаем, что спрос [на оборудование для литографии] превысит уровень предложений и в следующем году», — заявил гендиректор нидерландской ASML Петер Веннинк (Peter Wennink) на встрече с инвесторами по итогам первого квартала 2022 года.

Компания планирует поставить в этом году 55 сканеров для EUV-литографии и около 240 сканеров для более зрелой DUV-литографии — по 14 EUV-систем и по 60 DUV-систем за квартал. В то же время текущий объём заказов DUV-сканеров составляет 500 штук. Иными словами, его выполнение потребует около двух лет. У ASML просто нет больше мощностей, которые могли бы позволить ускорить объёмы производства оборудования для выпуска чипов. Компании необходимо дополнительное время, чтобы их построить.

«Согласно текущим оценкам, к концу этого года мы сможет поставить лишь 60 % заказов оборудования для DUV-литографии. Любые новые заказы превышают уровень наших производственных мощностей. Следовательно, время выполнения заказов увеличивается», — добавил Веннинк.

ASML рассчитывает выйти на производство 90 сканеров для EUV-литографии с числовой апертурой 0,33 и до 600 систем для DUV-литографии лишь к 2025 году. Кроме того, компании в среднесрочной перспективе необходимо выйти на уровень выпуска около 20 литографических сканеров с высокой числовой апертурой 0,55.

Без нужного количества литографических сканеров производители микросхем не смогут выпускать необходимый для мирового рынка объём полупроводников.

Выручка компании ASML за первый квартал 2022 года составила 3,5 млрд евро, а чистая прибыль — 695 млн евро.

О дефиците технологического оборудования, с которым TSMC пришлось столкнуться в этом году, руководство компании рассказало на недавней квартальной конференции. Японские источники поясняют, что на вторичном рынке оборудования цены выросли на величину от двух до пяти раз, но от покупателей всё равно нет отбоя, поскольку производители получают возможность купить необходимое оборудование в пределах месяца. Новое же пришлось бы ждать до полутора лет.

Источник изображения: Nikkei Asian Review, Disco

Как поясняет издание Nikkei Asian Review, рынок подержанного оборудования подогревается сразу несколькими факторами. Во-первых, на первичном рынке спрос превышает предложение, и сроки ожидания поставок выросли с одного до полутора лет. Во-вторых, возросший в пандемию спрос на ряд специфических компонентов, изготавливаемых из кремниевых пластин типоразмера 200 мм, спровоцировал рост спроса на соответствующее технологическое оборудование, а его гораздо проще найти на вторичном рынке, чем на первичном. Наконец, свою лепту вносит Китай, который на первичном рынке сильно обделён возможностями закупок из-за санкций, а на вторичном подобных барьеров несколько меньше. Уже в этом году Китай будет отвечать за выпуск пятой части всех полупроводниковых компонентов в мире, так что влияние этого региона только крепнет.

Японские поставщики литографического оборудования за прошлый фискальный год, который завершился 31 марта, выручили рекордные $26 млрд — на 41 % больше, чем годом ранее. При этом производители оборудования и сами страдают от дефицита компонентов, необходимых для выпуска собственной продукции. Компания TSMC пытается им содействовать, отправляя в командировки своих специалистов для решения вопросов на местах.

Ситуация с ценами на вторичном рынке литографического оборудования стала непредсказуемой. Нормой является двойная переплата за экземпляр оборудования по сравнению с ценами на момент до начала пандемии. Некоторое оборудование более чем двадцатилетней давности приобретается по тем же ценам, что и новое. Самые свежие из доступных экземпляров выросли в цене в пять раз. Производители чипов готовы покупать оборудование и по таким ценам, поскольку выигрывают время в условиях высокого спроса на их продукцию.

По оценкам SEMI, в 2020 году на оборудование для обработки кремниевых пластин типоразмера 200 мм во всём мире было потрачено $3 млрд, но по итогам предыдущего и этого года расходы превысят $5 млрд. Именно концентрация мощностей по выпуску чипов с использованием зрелой литографии позволит Китаю стать крупнейшим регионом мира с долей 21 % в текущем году. Свою лепту внесёт и растущий спрос на электромобили, которым требуется гораздо больше полупроводниковых компонентов. Японские поставщики литографического оборудования даже решили возродить выпуск некоторых видов продукции, чтобы лучше соответствовать спросу. По оценкам участников рынка, высокий спрос на вторичном рынке литографического оборудования сохранится минимум до конца текущего года.

Тайваньская компания TSMC подтвердила, что будет готова запустить массовое производство 3-нм продукции во второй половине этого года. А поставки продукции на новом техпроцессе начнутся в следующем году. Об этом пишет издание DigiTimes.

Источник изображения: DigiTimes

«Мы ожидаем, что развитие техпроцесса N3 будет обусловлено спросом со стороны сфер высокопроизводительных вычислений (HPC) и смартфонов. Мы наблюдаем огромный интерес со стороны своих клиентов к техпроцессу N3 и ожидаем, что в первый год будет выпущено больше продукции на базе N3 по сравнению с техпроцессами N5 и N7», — заявил 14 апреля на финансовом собрании компании генеральный директор TSMC Си-Си Вэй (C.C Wei).

Компания планирует сразу выйти на ежемесячную обработку 30–35 тыс. кремниевых пластин с использованием 3-нм технологического процесса производства.

В июле 2021 года издание Nikkei Asia со ссылкой на индустриальные источники заявляло, что компания Apple, один из крупнейших клиентов TSMC, собирается в 2022 году представить новые версии планшетов iPad, которые будут строиться на 3-нм чипах. В свежем отчёте DigiTimes также указывается, что Apple станет первой компанией, которая начнёт использование 3-нм техпроцесса. Однако издание не уточняет, о каких именно чипах идёт речь, и когда они будут представлены. Ожидается, что в 2023 году основная масса продуктов Apple, включая смартфоны iPhone и компьютеры Mac, так или иначе перейдёт на процессоры, производимые с использованием нового техпроцесса N3 компании TSMC. На нём будут строиться новые процессоры A17 Bionic для смартфонов и M3 для компьютеров Apple.

По словам TSMC, переход на 3-нм технологический узел обеспечит прирост производительности на 10–15 % и повышение энергоэффективности на 25–30 % по сравнению с 5-нм технологией.

Компания также подтвердила, что движется к выводу в серийное производство техпроцесса N3E, представляющего собой оптимизированную версию узла N3, с соблюдением изначально установленных сроков. По словам главы TSMC, новый техпроцесс N3E «расширит семейство техпроцессов N3, позволив увеличить объёмы выпуска чипов и улучшить производительность и энергоэффективность».

С начала этого года, как признались представители TSMC, компании пришлось столкнуться с дефицитом литографического оборудования, закупаемого для расширения собственных производственных мощностей. Поставщикам оборудования не хватало чипов для его выпуска, поэтому TSMC пришлось подключиться к решению этой проблемы. Планам по расширению на 2022 год в результате ничего не угрожает.

Источник изображения: TSMC

Напомним, что ещё в прошлом году TSMC приняла решение выделить на расширение производства и освоение новых технологий около $100 млрд в последующие три года. В текущем году сумма капитальных затрат составит от $40 до $44 млрд, и пока компания не видит причин для её уменьшения. Дефицит чипов в целом по отрасли в этом году победить не удастся, как отметили на отчётной конференции представители компании.

TSMC пришлось направить к партнёрам своих специалистов, которые помогают поставщикам оборудования бороться с проблемами, мешающими выпускать необходимое оборудование в достаточном для компании количестве. График поставок на 2022 год пока удаётся выдержать, но уже сейчас приходится работать над обеспечением поставок в 2023 году и в более поздние сроки. Задержки с поставками оборудования касаются как сегмента передовой, так и зрелой литографии, по словам представителей TSMC.

Исторически компания Intel до 25 % выручки получала от реализации продукции, которую самостоятельно не выпускала, а с приходом Патрика Гелсингера (Patrick Gelsinger) зависимость от TSMC лишь усилилась. Услуги тайваньской компании понадобятся Intel не только в сегменте передовой, но и зрелой литографии. А объёмы заказов увеличатся.

Источник изображения: Intel

По информации DigiTimes, на этой неделе Патрик Гелсингер в очередной раз посетил Тайвань для переговоров с представителями TSMC, но не только ради получения достаточных квот на производство чипов по техпроцессам тоньше 7 нм, но и для расширения возможности выпуска продукции Intel по 28-нм и другим зрелым технологическим нормам. Собственные возможности Intel в этой сфере тоже ограничены, хотя она и начала поставлять сторонним клиентам из числа производителей автокомпонентов контрактные изделия, выпущенные по технологии Intel 16 на выделенной линии в Ирландии.

В былые годы Intel тоже поручала TSMC производство компонентов с использованием не самых передовых техпроцессов. Это были и мобильные процессоры китайской разработки со встроенными модемами 3G, а также собственные чипсеты Intel. Программируемые матрицы и компоненты для систем активной помощи водителю Mobileye компания чаще всего заказывала «на стороне» с привлечением передовой литографии, которую на тот момент не могла освоить. Например, процессоры Mobileye EyeQ давно перешли на 7-нм техпроцесс именно благодаря тому, что выпускались силами TSMC. Соответственно, у Intel есть потребность и в использовании более зрелой литографии подрядчиков, ведь нынешняя рыночная ситуация меняет многие складывавшиеся годами тенденции.

В 2020 году компания ASML открыла учебный центр на Тайване, поскольку этот остров обеспечивает её 40 % всей выручки, а TSMC является главным клиентом. Samsung Electronics тоже пытается поддерживать тесные отношения с поставщиком литографических сканеров из Нидерландов, поэтому учебный центр ASML появится и в корейском Хвасоне.

Источник изображения: Business Korea

Договорённость об углублённом сотрудничестве с корейскими компаниями была достигнута руководством ASML ещё в прошлом году, а четвёртого апреля Южную Корею посетил с визитом генеральный директор компании Петер Веннинк (Peter Wennink), как сообщает Business Korea. Он встретился с министром торговли, промышленности и энергетики, а также мэром Хвасона, где и расположится учебный центр ASML. Помимо учебного центра, который начнёт функционировать в 2025 году, в Хвасоне будет открыт и производственный центр ASML. В этот проект компания готова вложить $198 млн.

Корейское представительство ASML будет способствовать скорейшему и более эффективному внедрению на местных предприятиях как передовой литографии со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением (EUV), так и более зрелой DUV-литографии. Напомним, что корпорации Intel в этом году удалось подписать соглашение с TSMC на поставку первых литографических сканеров нового поколения с высоким значением числовой апертуры, которые к середине десятилетия будут использоваться при производстве чипов по технологии Intel 18A. Учебный центр в Южной Корее должен способствовать более эффективной подготовке местных специалистов к работе с новым оборудованием. Важность сотрудничества с нидерландской ASML осознаётся на уровне высшего руководства Южной Кореи — такие вопросы обсуждаются главами государств при любой возможности.

Московский институт электронной техники (МИЭТ) заключил с Минпромторгом контракт стоимостью 670 млн рублей на разработку концепции безмасочного рентген-фотолитографа «на базе синхротронного и/или плазменного источника». Аналогов этой установке в мире нет, зато задел для создания её есть и создан он в России несколько лет назад. Роль фотошаблона у такого сканера будет играть массив микрозеркал на основе матриц МЭМС, а детализация достигнет 28 нм и меньше.

Схема установки безмасочной рентгеновской литографии с управлением коэффициентом отражения рентгеновского излучения. Источник изображения: Журнал «Стимул»

Фактически в России рассчитывают создать литографический сканер на основе так называемого EUV-излучения с длиной волны 13,5 нм и даже меньше. Сегодня такие сканеры выпускает исключительно нидерландская компания ASML и отсекает от этой продукции всех политически неугодных. Российские учёные планируют использовать в качестве источника излучения как рентгеновские лучи, так и источник синхротронного излучения.

Но особенно остро стоит вопрос с производством фотошаблонов (фотомасок). Это сложное и дорогостоящее производство, которое экономически целесообразно для массового выпуска полупроводников. И чем большей детализации требует техпроцесс, тем дороже фотомаски, которых, к тому же, требуется до нескольких десятков на каждый вид продукции. В России пока нет задач, которые оправдали бы огромнейшие расходы на создание и поддержку работы всей цепочки создания фотошаблонов и этим интересен проект, над которым начинают работать в МИЭТ и не только.

Безмасочная рентгеновская нанолитография МОЭМС (микрооптические электромеханические системы) будет прорабатываться по двум основным направлениям: с управлением коэффициентом отражения рентгеновского излучения и с управлением коэффициентом пропускания рентгеновского излучения. В первом случае это будет система зеркал, а во втором — полупрозрачных элементов.

Схема установки безмасочной рентгеновской литографии с управлением коэффициентом пропускания рентгеновского излучения. Источник изображения: Журнал «Стимул»

Фотомаска МОЭМС будет представлять собой структуру с миллионами пикселей, которая будет формировать изображение для проекции на светочувствительный слой кремниевой пластины. Как следует из предложенного принципа, рисунок на фотошаблоне будет динамический и его без проблем можно будет в любой момент заменить на другой. Подобное предложение в принципе меняет подход к производству полупроводников, но вряд ли мы увидим что-то близкое к промышленной установке в ближайшие годы. Как отмечают авторы оригинальной заметки, начинать надо было 15 лет назад. Больше подробностей по ссылке.

Принято считать, что конкуренция между TSMC и Samsung Electronics на рынке услуг по контрактному производству полупроводниковых компонентов сводилась к гонке в сфере передовых техпроцессов, но пандемия поставила участников рынка в новые условия. Корейский гигант теперь не возражает против расширения мощностей, использующих зрелую литографию.

Источник изображения: Samsung Electronics

О смене курса Samsung Electronics сообщает издание Business Korea со ссылкой на доклад представителей компании, посвящённый подведению итогов 2021 года. В документе отмечается, что в средне- и долгосрочной перспективе компания намеревается расширить производственные мощности на контрактном направлении, использующие зрелую литографию. Больше средств на эти нужды будет выделяться с текущего года. В прошлом году Samsung потратила на строительство и модернизацию предприятий рекордные $39 млрд, увеличив профильные расходы на четверть по сравнению с 2020 годом.

Samsung также будет предлагать новые переходные ступени зрелых техпроцессов, которые привлекут клиентов своими оптимизациями. В октябре прошлого года, например, компания предложила 17-нм техпроцесс с FinFET-структурой транзисторов, который можно использовать для изготовления датчиков изображения и драйверов дисплеев. В случае с TSMC техпроцессы от 16 нм и «толще» по итогам 2021 года формировали половину выручки компании, для Samsung Electronics наблюдался перекос в сторону передовой литографии. Так, корейский гигант контролировал 40 % рынка услуг по изготовлению чипов с использованием 10-нм и более «тонких» техпроцессов, но значительно уступал конкурентам на направлении зрелой литографии.

Samsung Electronics не теряет надежды привлечь к своим услугам до 300 клиентов к 2026 году, попутно утроив объёмы контрактного производства чипов по сравнению с 2017 годом. В сфере передовой литографии компания тоже старается не отставать от TSMC и Intel, массовое производство 3-нм продукции с GAA-структурой транзисторов она начнёт в текущем полугодии, а к 2025 году будет освоено массовое производство чипов по 2-нм технологии со структурой транзисторов GAA (окружающий затвор) третьего поколения.

На технологической конференции Morgan Stanley генеральный директор Intel Патрик Гелсингер (Patrick Gelsinger) вернулся к обсуждению вопросов, которые затрагивались на недавнем мероприятии для инвесторов. Особое внимание уделялось взаимодействию с клиентами компании на контрактном направлении бизнеса, и глава Intel счёл возможным заявить, что они интересуются не только самым передовым техпроцессом Intel 18A, но и предшествующим Intel 3.

Источник изображения: Intel

Добавим, что до сих пор в контексте выпуска компанией Intel сторонних изделий по передовой литографии фигурировал преимущественно техпроцесс Intel 18A, который будет освоен к середине десятилетия. Предполагается, что с его помощью компания будет выпускать некие компоненты для заказчиков из оборонной отрасли США на предприятиях в штате Огайо, которые предстоит построить к тому времени.

До этого также упоминались намерения американской компании Qualcomm поручить Intel выпуск неких компонентов по технологии Intel 20A, которая будет освоена к 2024 году. Клиентом Intel также должно было стать подразделение Amazon AWS, хотя в данном случае всё сводилось бы к упаковке чипов, выпущенных другими компаниями. В последнее время руководство Intel также не стеснялось признаться, что на предприятиях в Ирландии наращиваются объёмы выпуска неких автомобильных компонентов с использованием техпроцесса Intel 16.

На этой неделе Патрик Гелсингер заявил следующее: «У нас есть клиенты на контрактном направлении, которые ежедневно тестируют техпроцессы Intel 3 и 18A». Другими словами, прежде чем в 2025 году компания начнёт выпуск изделий для заказчиков по технологии Intel 18A, у неё могут появиться клиенты, использующие техпроцесс Intel 3. Как пояснил глава компании, освоением разных техпроцессов занимаются две разные команды специалистов Intel. Одна сосредоточена на технологиях Intel 3 и 4, а вторая специализируется на Intel 20A и 18A. Поскольку работа ведётся параллельно, это способствует достижению цели по освоению пяти новых техпроцессов за четыре года.

Недавнее приобретение израильской компании Tower Semiconductor, по словам Гелсингера, позволит добавить Intel опыта в работе с клиентами. После сделки Intel уже получит не менее сотни клиентов, которые работали с Tower. Израильская же команда специалистов получит финансовые и технологические возможности Intel, и этого симбиоза есть отличный синергетический потенциал. Около пяти тысяч сотрудников Tower вольются в коллектив Intel.

Тайваньская компания TSMC всегда настаивала, что освоит серийный выпуск первых 3-нм изделий во второй половине 2022 года, но ближе к этому моменту начала готовить второе поколение техпроцесса, получившее обозначение N3E. Оно должно было пойти в серию к третьему кварталу 2023 года и предложить более высокий уровень выхода годной продукции. Похоже, теперь техпроцесс N3E будет освоен на квартал быстрее.

Источник изображения: TSMC

Во всяком случае, об этом позволяют говорить выдержки из аналитической записки Morgan Stanley, опубликованные одним известным в узких кругах тайваньским техноблогером. Аналитики сообщают, что выход годной продукции по техпроцессу N3E улучшился, и это позволяет передвинуть его внедрение в массовом производстве на второй квартал 2023 года.

Изначально техпроцесс N3E предусматривал уменьшение количества слоёв, изготавливаемых с применением EUV-литографии, на четыре штуки относительно техпроцесса N3B, который будет внедрён к концу текущего года. Подобный шаг позволил бы упростить производство компонентов, хотя и вынудил бы заказчиков TSMC пожертвовать какими-то характеристиками соответствующей продукции. Источник сообщает, что плотность размещения транзисторов у техпроцесса N3E уменьшена лишь на 8 % относительно N3B. Если сравнивать с 5-нм техпроцессом, то она всё равно на 60 % выше, и это существенный прогресс с точки зрения клиентов.

Неофициальные источники до сих пор упоминали среди потенциальных клиентов на первое поколение 3-нм техпроцесса TSMC компании Apple, Qualcomm и Intel, реже в этом контексте упоминались AMD, NVIDIA и MediaTek. Не исключено, что три последние компании предпочтут дождаться освоения техпроцесса N3E. На своей квартальной конференции представители TSMC однажды признались, что компания начнёт получать выручку от поставки первых 3-нм изделий клиентам лишь в первой половине 2023 года. По сути, техпроцессы N3B и N3E будут не так сильно разнесены во времени, как предполагалось изначально. Воспользоваться преимуществами новой версии техпроцесса наверняка пожелают многие клиенты TSMC.