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El primer equipo de fotolitografía de ultravioleta extremo (UVE) y alta apertura del planeta va camino de la fábrica de Intel en Hillsboro (EEUU). Cabe la posibilidad de que cuando los lectores de Xataka estéis leyendo estas líneas ya haya llegado a su destino. Esta complejísima máquina de unos 300 millones de dólares ha sido diseñada y fabricada por la empresa neerlandesa ASML, aunque en este proceso también han intervenido ingenieros de Intel.
Este primer equipo será utilizado para iniciar la fase de pruebas, y presumiblemente durante 2024 TSMC, Intel y Samsung recibirán más unidades de esta máquina, cuya denominación comercial es Twinscan EXE:5000 o EXE:5200. En cualquier caso, ASML ha confirmado que la producción a gran escala con estos equipos de fotolitografía comenzará en 2025. A priori parecen unos plazos razonables y están alineados con los itinerarios que manejan Intel, TSMC y Samsung.
En teoría los equipos de litografía UVE de alta apertura permitirán a los fabricantes de semiconductores producir circuitos integrados más allá de la barrera de los 3 nm. Para hacerlo posible ASML ha implementado una arquitectura óptica muy avanzada que tiene una apertura de 0,55 frente al valor de 0,33 que tienen los equipos de litografía UVE de primera generación. Este refinamiento de la óptica permite transferir a la oblea patrones de mayor resolución, de ahí que sea posible fabricar chips empleando tecnologías de integración más avanzadas que las utilizadas actualmente en los nodos de 3 nm.
En realidad es ASML quien tiene bien agarrada la sartén por el mango
Sin equipo de fotolitografía UVE de alta apertura no habrá circuitos integrados de 2 nm. Y mucho menos de 1 nm. Estos chips ya aparecen en los itinerarios de las tres compañías de las que he hablado en este artículo, por lo que podemos estar seguros de que su negocio a medio plazo requiere que sus nodos estén bien engrasados y sean capaces de rendir correctamente para ofrecer el rendimiento por oblea necesario para garantizar la rentabilidad de estas tecnologías de integración. En esta coyuntura es evidente que el papel de las máquinas de litografía de ASML es indiscutiblemente protagonista.
Según ASML su equipo de litografía Twinscan EXE:5200 es capaz de producir más de 200 obleas por hora
Como he mencionado en las primeras líneas de este artículo, un equipo de fotolitografía UVE de alta apertura tiene un precio aproximado de 300 millones de dólares, mientras que una máquina UVE de primera generación se mueve en la órbita de los 150 millones de dólares. La diferencia de coste entre uno y otro es abrumadora. La conclusión razonable a la que podemos llegar una vez que hemos reparado en esta diferencia de precio es que los fabricantes de circuitos integrados van a verse obligados a optimizar el rendimiento por oblea de sus próximos nodos para mantener el coste de los chips dentro de un rango asumible. Y también van a tener que maximizar su producción mensual de obleas.
Según ASML su equipo de litografía Twinscan EXE:5200 es capaz de producir más de 200 obleas por hora. Además, las mejoras introducidas por los ingenieros de esta compañía en los sistemas óptico y mecánico de esta máquina reducen la complejidad de los procesos involucrados en la fabricación de los circuitos integrados, una baza que favorecerá a los productores de chips.
Sin embargo, el exanalista de ASML Jeff Koch asegura que la necesidad de combinar dos tipos de exposición de la máscara en la misma oblea incrementará perceptiblemente el coste de la fabricación de chips. TSMC, Intel y Samsung tienen en una bandeja de la balanza las muchas ventajas que ponen en sus manos los nuevos equipos de la familia Twinscan EXE. Pero no debemos pasar por alto que en la otra bandeja reside un incremento muy notable de los costes. Sea como sea si estos fabricantes quieren producir chips de 2 nm, 1 nm y más allá tendrán necesariamente que pasar por caja y hacerse con las nuevas máquinas de ASML.
Imagen de portada: ASML
Más información: DigiTimes Asia
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