A máquina de fotolitografia ASML pesa cerca de 180 toneladas e custa cerca de US $ 170 milhões.
Tentando competir com a TSMC (Taiwan) na produção da última geração de microcircuitos, o conglomerado Samsung (Coréia do Sul) tomou medidas extremas. Como ficou conhecido pelo Nikkei Asia, no outono de 2020, o vice-presidente da Samsung Electronics Lee Jae-yong (de fato é o chefe de toda a Samsung) voou para a Holanda para negociar com a gestão da ASML , o monopólio mundial da o mercado de equipamentos para a versão mais avançada da fotolitografia em ultravioleta profundo (EUV).
Nikkei Ásia chama essa viagem em meio à pandemia de uma jogada desesperada. Os coreanos estão tentando implorar por scanners ASML exclusivos, mais de 70% dos quais estão agora indo para seu principal concorrente - o taiwanês TSMC.
ASML Twinscan NXE: unidade de fotolitografia UV profunda de 3400B suporta a corrosão de elementos de 7 e 5 nm em escala industrial (125 ou mais wafers por hora)
Conforme discutido no artigo ASMLUm stepper é um equipamento básico usado na fabricação de circuitos integrados de semicondutores. No processo de trabalho do stepper, o padrão da máscara é repetidamente convertido em um padrão em várias partes do wafer semicondutor. O stepper tem esse nome devido ao fato de que cada exposição é feita em pequenas áreas retangulares (da ordem de vários centímetros quadrados); para expor a placa inteira, ela é movida em etapas que são múltiplos do tamanho da área exposta (processo de etapa e repetição). Após cada movimento, é realizada uma verificação adicional do posicionamento correto.
As instalações litográficas modernas podem usar não uma etapa, mas um modo de operação de digitalização; eles são chamados de step-and-scan. Durante a exposição, a placa e a máscara se movem em direções opostas.
Conceito Step-and-scan
Este equipamento é indispensável para os produtos avançados da empresa sul-coreana. Durante todo o tempo, a ASML fabricou e distribuiu ao redor do mundo cerca de 100 dessas máquinas, mas mais de 70% delas foram para a concorrente da Samsung, a Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
Aparentemente, as máquinas para fotolitografia em ultravioleta profundo de acordo com a tecnologia de processo de 5 nm continuam sendo uma mercadoria muito escassa, e a Samsung está fazendo o possível para adquiri-las, ou seja, para aumentar sua cota da ASML.
Ressalta-se que o stepper / scanner é apenas um elo na cadeia tecnológica de dezenas de equipamentos. Embora seja o link principal. O custo de uma fábrica moderna de microcircuito é de aproximadamente US $ 10-12 bilhões, com todo o equipamento. Além disso, o progresso é tão rápido que a planta se tornará obsoleta em alguns anos. Os investimentos só podem ser recuperados em uma produção em muito grande escala.
Nikkei Asia escreveque a viagem do executivo de fato da Samsung sinaliza uma crise para uma empresa que cedeu a TSMC no campo de semicondutores avançados: “A Samsung está lutando para produzir em massa produtos avançados, como a unidade de processamento central para smartphones e está perdendo participação de mercado na fabricação por contrato . A inferioridade dos produtos avançados pode enfraquecer a competitividade de outros produtos importantes da Samsung, como RAM e smartphones. ”
Para analistas terceirizados, a lacuna tecnológica com a TSMC é óbvia, embora a administração da Samsung se recuse a admitir: “Nossa competitividade em processos avançados é comparável. Asseguramos pedidos de grandes clientes e estamos fechando a lacuna ”, disse Kim Kinam, vice-presidente da Samsung Electronics e chefe da divisão de semicondutores, quando questionado sobre a ruptura tecnológica com a TSMC em uma assembleia de acionistas em março.
No entanto, alguns fornecedores dizem que a empresa atrasou sua transição para o processo de 5nm de última geração. Ela lançou a produção em massa de 5nm alguns meses após a TSMC e a lacuna tecnológica aumentou desde então.
Provavelmente, o atraso se deveu a uma aguda escassez de equipamentos, o que obrigou o chefe da Samsung a visitar com urgência a Holanda. Aparentemente, a Samsung não conseguiu reservar tantas instalações de produção ASML quanto a TSMC.
O investimento é enorme. Em abril, a TSMC anunciou planos de reservar US $ 100 bilhões em gastos de capital nos próximos três anos em resposta à escassez global de semicondutores.
Para efeito de comparação, o orçamento anual da Federação Russa é de cerca de US $ 254 bilhões em receitas.
A Samsung planeja investir cerca de US $ 40 bilhões em 2021, mas a maior parte irá para DRAM e outros chips de memória, e o investimento é menor do que o da TSMC, especializada em fabricação sob contrato.
De acordo com a empresa de pesquisa taiwanesa TrendForce, a TSMC está ganhando liderança, aumentando sua participação na fabricação por contrato para 56% no primeiro trimestre. 2021 (+2 p.p. no ano passado, +8 p.p. em comparação com o ano anterior), enquanto a Samsung em segundo lugar perdeu 1 ponto percentual do mercado no mesmo período.
Grandes clientes americanos, como Apple e AMD, terceirizam quase todos os seus pedidos para a TSMC, tornando extremamente difícil para outra empresa atingir a mesma escala de produção.
As crescentes tensões entre os Estados Unidos e a China também têm seu papel. Taiwan e os EUA se uniram contra Pequim, enquanto a Coreia do Sul mantém uma diplomacia bilateral que corre o risco de isolar as empresas sul-coreanas das cadeias de fornecimento de semicondutores, temem os especialistas.
O declínio da competitividade da Samsung em semicondutores avançados pode ser refletido em smartphones de marca usando processadores CMOS e sensores de imagem fabricados internamente. A Apple está terceirizando toda a sua produção de processador para a TSMC, portanto, o atraso tecnológico da Samsung em relação ao TSMC pode crescer para uma lacuna de desempenho entre os smartphones Samsung e os smartphones Apple.