TSMC готовится к производству чипов на 1.4нм с использованием высокоапертурных EUV-машин

Создание полупроводников с техпроцессом менее 7нм стало возможным благодаря изобретению машин для экстремальной ультрафиолетовой (EUV) литографии. Эти устройства позволяют создавать схемы на кремниевых пластинах с точностью, превышающей толщину человеческого волоса. Это обеспечивает размещение миллиардов транзисторов в одном процессоре. Например, процессор A17 Pro в iPhone 15 Pro содержит 19 миллиардов транзисторов.

Что такое EUV и почему это важно?

• Чем ниже техпроцесс (например, 7нм, 5нм или 2нм), тем меньше транзисторы, а их количество возрастает.
• Большое число транзисторов делает процессоры мощнее и энергоэффективнее.
• Единственная компания, производящая EUV-машины, — это голландская ASML. Она недавно представила высокоапертурную EUV-машину (high-NA EUV):
  • Апертурное число увеличено с 0,33 до 0,55, что позволяет создавать более точные схемы.
  • Это открывает путь к техпроцессам 2нм и ниже.

Intel и TSMC: гонка за технологическим лидерством

• Intel первой приобрела high-NA EUV-машину, стоимость которой составляет около $400 миллионов. Установка началась в этом году.
• Теперь и TSMC, крупнейший контрактный производитель микросхем в мире, подтвердила установку своей первой high-NA EUV-машины в исследовательском центре в Хсинчу до конца 2024 года.

Дорожная карта TSMC

1. 2нм техпроцесс (N2, N2P, N2X):
   • Использует транзисторы Gate-All-Around (GAA):
     • Вертикальные горизонтальные нанолисты обеспечивают покрытие канала затвором со всех сторон, уменьшая утечки тока.
     • Повышенная производительность и энергоэффективность.
   • Массовое производство стартует в 2025 году.
2. 1.6нм техпроцесс: запуск массового производства в 2026 году.
3. 1.4нм техпроцесс: начнёт использовать high-NA EUV в 2027 году.

Технологические инновации

• Сеть питания BSPDN (Backside Power Delivery Network):
  • Перенос соединений, подающих питание, с передней части чипа на заднюю.
  • Это улучшает энергоэффективность и производительность.

Вывод

TSMC активно движется к производству самых передовых чипов, стремясь сохранить лидерство в полупроводниковой индустрии. Использование high-NA EUV и инновационных транзисторов GAA укрепляет позиции компании и открывает новые горизонты для технологий будущего.