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TSMC ha estirado un poco más de lo debido el uso de los FinFET en sus litografías porque su actual proceso más avanzado, el de 3 nm, los conserva a diferencia de lo que ha hecho Samsung. Sin embargo, eso le permitirá lanzar una litografía de 2 nm mejorada, con unos GAAFET bastante más avanzados. No ha dado demasiados detalles sobre ese proceso al que llama N2, que entrará en producción en masa a finales de 2025, ni su segunda generación N2P, o los ha dado con cuentagotas. Ahora ha hablado un poquito más de estos en el Simposio Europeo de Tecnología 2023 de TSMC.

El diseño de chips lógicos se basa principalmente en transistores, pero siempre hay una cierta cantidad de SRAM en su interior, por ejemplo para caché. Un análisis previo de Wikichip de la reducción de la SRAM en los últimos procesos litográficos de TSMC apuntaba a una reducción mínimo del tamaño de esas estructuras, lo cual lleva a chips que reducen su tamaño menos de deseable y por tanto son más caros para los clientes de TSMC. Se centraba en el proceso N3 (3 nm), pero en los derivados (N3E, N3P, N3X, N3S) el tamaño de las celdas de memoria no se va a reducir.

TSMC anunció a finales de 2021 una nueva variación de su proceso de 4 nm, basado en el de 5 nm, orientado a computación de alto rendimiento. Ese proceso es el N4X, y es uno que es capaz de proporcionar mayor corriente a los transistores durante más tiempo y de manera más estable haciendo varias modificaciones a la forma de crearse los chips. A pesar de esas modificaciones, mantiene la compatibilidad de desarrollo con el actual proceso N4P.

Los procesos litográficos avanzados están teniendo que crear nuevas estructuras con las que conformar los transistores de los chips y por eso actualmente se está haciendo la transición a los GAAFET o transistores de efecto de campo de puerta envolvente. Para poder seguir reduciendo el tamaño de las litografías, las compañías están explorando otras opciones como los CFET (transistor de efecto de campo complementario) como ya indicó ASML hace más de año y medio. La neerlandesa es una parte fundamental en todo este proceso como la productora de la maquinaria litográfica más avanzada del mundo.

Los conflictos bélicos siempre tienen tres caras, las dos de los bandos que intervienen y la verdadera. Por eso las tensiones geopolíticas que está provocando EUA en la región de Taiwán, una provincia china rebelde sin reconocimiento internacional de autonomía, han creado mucha incertidumbre en el sector de los semiconductores. La taiwanesa TSMC es la principal fundición de chips, y con diferencia, y sus fábricas punteras en suelo taiwanés son el centro de la actual guerra fría comercial entre China y EUA.

TSMC sigue siendo la fundición de chips más importante del mundo, tanto por volumen de producción como por calidad de sus procesos litográficos. La compañía ha dado información sobre la distribución de su producción durante 2022, mostrando un cierto aumento de producción del 7.7 % respecto a 2021 llegando hasta las quince millones de obleas equivalentes a 30 cm. Podría haber sido más, pero los recortes de producción que empezaron en el cuarto trimestre bajaron el listón.

TSMC empieza a arrepentirse de la inversión que está haciendo en EUA porque los detalles de la Ley CHIPS no son los que esperaba. Eso llevará a un sustancial aumento de los chips que produzca en Arizona que está por ver si no va a perder al final miles de millones por dejarse engañar por Biden. Por eso las noticias de que TSMC sigue explorando la apertura de una fábrica en Alemania las cogería con pinzas, aunque lo haría a través de una empresa conjunta con Bosch, Infineon y NXP, lo cual suena aún más raro.

TSMC no ha tenido claro desde un primer momento el inicio de las operaciones en EUA, pero la presión política y los supuestos incentivos económicos que iba a tener hicieron que tomara la decisión de producir en el país. Pero la aprobación de las condiciones de la Ley CHIPS han enfadado a la compañía porque son contraproducentes para sus intereses. Quizás por ello los rumores de que va a cobrar un 30 % más por lo producido en EUA son factibles.

TSMC ha hablado sobre cómo va su desarrollo de procesos litográficos, mencionando las varias generaciones a 2 nm que ofrecerá a partir de 2025. En el caso de los 3 nm (N3), ha querido asegura que su evolución N3E va según lo esperado y que estará disponible en algún momento de 2024. Dejando a un lado el hecho de que el N3 ha llegado a producción en masa más tarde de lo esperado, eso ha forzado hacia delante el resto de sus procesos litográficos.

TSMC está centrada en conseguir buenos niveles de productividad de su proceso litográfico de 3 nm, a la vez que capea el desplome de ventas que están teniendo las fundiciones de chips por la coyuntura económica. Pero poniendo la mirada en el futuro, ha dado más detalles sobre su itinerario para los procesos litográficos de 2 nm (N2), siendo este el primero que trascenderá los FinFET y pasará a usar los GAAFET (transistor de efecto de campo de puerta envolvente). Espera usarlo en producción en masa para algún momento de 2025.