ASML es la compañía de maquinaria litográfica más importante del mundo porque acapara más del 70 % de todos los escáneres litográficos que se producen. Pero además, acapara el 100 % de los equipos punteros, y está a mucha distancia de su competencia, como Canon, en lo que a la apertura numérica (AN) de sus equipos se refiere. La AN determina el ancho del haz incidente, y cuanto mayor sea menor es el haz y con mayor detalle se transfieren los fotolitos a las obleas. Pero sus equipos de alta AN han sido calificados como de extremadamente caros, a lo cual la neerlandesa ASML ha querido responder.

Lo ha hecho recientemente sus directores ejecutivo y financiero, los cuales han asegurado que tienen más beneficios que la mera reducción del tamaño de los transistores. El coste medio de estos escáneres va a estar entre los 300 y 400 millones de dólares, frente a los 100 o 150 millones de los de luz UVE de AN normal, para lo cual la compañía ha tenido que encontrar proveedores para que le suministraran una óptica bastante mejor y bastante más compleja que la actual, y por tanto bastante más cara. Hay un coste indirecto mayor que es el del espacio, porque son máquinas más grandes que las actuales.

Ambos directores están de acuerdo en que solo con estos escáneres Twinscan EXE se podrá bajar de los 2 nm. El director financiero ha asegurado que se mantienen a ralla los costes de producción de las obleas porque se evita usar patrones múltiples, que son dos o cuatro patrones por capa a transferir, lo cual termina siendo más costoso porque lleva más tiempo y además hay más probabilidades de introducir defectos, lo cual lleva a una menor productividad por oblea.

ASML ha indicado que sus clientes empezarán a desarrollar chips con maquinaria de alta AN en 2024-2025 con el objetivo de empezar a producirlo en 2025-2026. Un año me parece poco tiempo de adaptación, aunque si han empezado en enero de 2024 y empiezan a producirlos en diciembre de 2025, que serían dos años, lo veo factible.

La velocidad de transferencia del modelo inicial Twinscan EXE:5000 va a ser de 185 obleas a la hora, frente a las 170 de la actualmente en uso para producción en masa NXE:3600C. Es un 9 % más de producción, que compensa parcialmente el sobrecoste del escáner, esos más de 300 M$ que cuesta. ASML tiene la mirada puesta en que la próxima EXE:5200 alcance las 220 obleas procesadas por hora en 2025. La EXE:5000 es un modelo en beta, pero la EXE:5200 será el primer modelo que saque todo el partido a la luz UVE de alta AN.

El problema de ASML es que la crítica procede de SemiAnalysis, una web especializada de bastante peso en estas cosas porque la llevan veteranos del sector de los semiconductores, algunos con más de treinta años de experiencia. Como están comprobando en China, la diferencia de costes entre usar patrones múltiples o maquinaria más avanzada al final no es tanta. La reducción de productividad y el aumento de tiempos de producción compensa no pagar por maquinaria más cara. Es por lo que en China están usando la maquinaria de luz ultravioleta profunda (UVP) para producir chips hasta a 5 nm sin necesidad de maquinaria de luz UVE.

Eso sí, China lo hace por necesidad, pero las máquinas UVP se producen en mayor cantidad, son bastante más baratas y tiene más posibilidades de conseguirlas, así como los recambios, a través del mercado gris. Por eso los diseñadores de chips no están teniendo prisa a la hora de adoptar el proceso de 3 nm de TSMC, ni el de Samsung, porque supone pagar mucho más por una mejora que no les sirve de demasiado. Lo paga Apple, porque lo cubre de sobra con el precio de sus productos, y compañías de chips de IA. Pero se pronostica que la adopción de la maquinaria de alta AN no va a ser rápida.

Vía: Tom's Hardware.