TSMC si prepara alla produzione di chip di prossima generazione con investimenti EUV ad alto NA

Queste macchine, essenziali per i processi inferiori a 2 nm, hanno un prezzo elevato

Perché è importante: Gli investimenti di TSMC nelle tecnologie EUV e EUV ad alto NA sono pronti a plasmare il futuro della produzione di semiconduttori. Questi ingenti investimenti consentiranno la produzione di chip sempre più potenti ed efficienti per un’ampia gamma di applicazioni.

Secondo Business Korea, TSMC avrebbe dovuto ricevere il suo primo sistema di litografia ultravioletta estrema (EUV) ad alta apertura numerica (alta NA), “EXE:5000”, dal produttore olandese ASML nel settembre 2024. Anche se i resoconti dei media variano in merito alla data esatta di consegna – alcuni suggeriscono l’installazione presso il centro di ricerca e sviluppo di Hsinchu di TSMC entro la fine dell’anno – la tempistica precisa è meno critica delle implicazioni più ampie.

Il punto chiave è la posizione in evoluzione di TSMC su questa tecnologia all’avanguardia. Inizialmente cauta, l’azienda ha ora abbracciato pienamente la litografia EUV ad alto NA per mantenere la propria leadership nel settore dei chip, fortemente competitivo, dove la domanda di processi ultrafini orientati all’intelligenza artificiale è in rapido aumento.

L’adozione di scanner EUV ad alto NA è fondamentale per lo sviluppo di processi sub-2 nm da parte di TSMC. Questi sistemi avanzati aumentano l’apertura numerica da 0,33 a 0,55, consentendo una risoluzione più elevata e un patterning più preciso sui wafer semiconduttori.

TSMC prevede di incorporare gli scanner EUV ad alto NA nel suo processo da 1,4 nm (A14), la cui produzione di massa è prevista per il 2027.

Tuttavia, questi sistemi di litografia avanzati non saranno immediatamente operativi. Saranno necessari test rigorosi, messa a punto e ottimizzazione dei processi prima che possano essere integrati nella produzione di grandi volumi.

Quando questi sistemi diventeranno pienamente operativi, si prevede che TSMC sarà avanzato al nodo A10, rappresentando diverse generazioni tecnologiche oltre le sue attuali capacità. Questa sequenza temporale è in linea con la roadmap più ampia di TSMC per il progresso dei processi di produzione dei chip.

Durante la conferenza sugli utili del terzo trimestre del 2024 di TSMC, il CFO Wendell Huang ha delineato il programma di sviluppo dei nodi dell’azienda. Ha dichiarato: “Stiamo espandendo N2 nel 2026. Ci saranno anche alcuni costi di preparazione per l’espansione N2. E man mano che migriamo tutti i nodi principali, sempre più avanzati, questi costi di preparazione diventeranno sempre più grandi”.

Ogni sistema EUV ad alto NA ha un prezzo elevato di circa 384 milioni di dollari. Tuttavia, si prevede che la leadership tecnologica di TSMC nell’EUV ad alto NA attirerà clienti di alto profilo che cercano capacità di produzione di chip all’avanguardia. Ciò potrebbe ampliare ulteriormente il divario tra TSMC e i suoi concorrenti, in particolare Samsung Electronics, che deve recuperare il ritardo nel garantire apparecchiature EUV ad alto NA.

TSMC ha già costruito solide basi con l’attuale tecnologia EUV. Il viaggio dell’azienda con EUV è iniziato sul serio nel 2019 con il lancio del processo N7+, che segna il primo processo di litografia EUV commerciale del settore. Da allora, TSMC ha rapidamente ampliato le proprie capacità EUV, con sistemi EUV decuplicati tra il 2019 e il 2023.

L’azienda ora rappresenta il 56% della base globale di installazioni EUV. Il colosso della fonderia ha continuato a sfruttare l’EUV nei processi successivi, inclusi N5 e N3.

Le stime del settore indicano che TSMC gestiva circa 10 sistemi EUV quando ha lanciato il processo N7+ nel 2019. TSMC ha acquisito 84 sistemi EUV nel 2022 e più di 100 nel 2023.

L’approccio di TSMC all’adozione dell’EUV è stato sistematico e incentrato sul cliente. L’azienda valuta attentamente le nuove innovazioni tecnologiche in base alla loro maturità, ai costi e ai potenziali vantaggi per il cliente prima di integrarle nella produzione di massa. “TSMC prevede di introdurre prima gli scanner EUV ad alto NA per la ricerca e sviluppo per sviluppare l’infrastruttura associata e le soluzioni di modellazione necessarie ai clienti per alimentare l’innovazione”, ha dichiarato la società a The Register.

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