Samsung Foundry צפויה להתחיל לייצר שבבים באמצעות צומת תהליך 2nm מהדור הראשון שלה בשנה הבאה. על ידי הקטנת גודל מערך התכונות של השבב בערך כל שנה שנייה, גודל הטרנזיסטורים הולך וקטן ומאפשר לצפיפות הטרנזיסטורים לגדול. צפיפות טרנזיסטור גבוהה יותר מעידה בדרך כלל על שבב חזק יותר עם יעילות אנרגטית משופרת. האלק אומר שהוא גילה את זהצומת ה-2nm של Samsung Foundry יגדיל את מספר שכבות ה-EUV ב-30%.
EUV היא מכונת הליטוגרפיה האולטרה סגולה הקיצונית המיוצרת על ידי חברה אחת בכל העולם, חברת ASML ההולנדית. המכשיר חורט דפוסי מעגלים על פרוסות סיליקון באמצעות קווים דקים במיוחד כדי לסייע במיקום הרכיבים הממוקמים בתוך שבב. נדרשות שכבות מרובות עבור המעבדים המשמשים בסמארטפונים.
Samsung Foundry תשתמש בכ-26 שכבות EUV לייצור 2nm שלה בשנה הבאה
Samsung Foundry משתמשת כיום ב-20 שכבות EUV עם ייצור ה-3nm הנוכחי שלה וגידול של 30% יביא ל-26 שכבות עבור שבבי ה-2nm שלה. יותר שכבות EUV אמורות לגרום ליותר טרנזיסטורים שנמצאים בתוך שבב מה שהופך את ה-SoC מסוגל להתמודד עם משימות מורכבות יותר תוך צריכת פחות כוח סוללה. ערכות השבבים 2nm של סמסונג יהיו קטנות ב-17% מערכות השבבים מהדור הנוכחי, חזקות יותר ב-18% ויעילות יותר ב-15%.
ASML מצפה לשלוח השנה 60 ממכונות הליטוגרפיה של EUV מהדור הראשון. | קרדיט תמונה-ASML
מלבד שימוש במספר מוגבר של שכבות EUV, ב-2nm Samsung Foundry תשתמש ברשת אספקת חשמל אחורית (BSPDN). הטכנולוגיה הזו אחראית לירידה של 17% בגודל ערכת השבבים על ידי הזזת קווי אספקת החשמל לצד האחורי של השבב במקום הקדמי. זה מפחית את ירידת המתח מכיוון שניתן להגדיל את הקווים הודות ליותר מקום. טכנולוגיה זו, המשמשת גם את אינטל עם תכונת PowerVia שלה, הופכת את ערכות השבבים לחזקות ויעילות יותר.
בהסתכלות קדימה לשנת 2027, כאשר יציקת סמסונג צפויה להתחיל בייצור באמצעות צומת ה-1.4nm שלה, מספר שכבות ה-EUV צפוי לעלות ליותר מ-30. ושוב ספירת הטרנזיסטורים תעלה ומעבדי האפליקציות יהיו חזקים יותר ואנרגיה- יעילים ממה שהם היום. היריבה הראשית של Samsung Foundry היא מובילת התעשייה TSMC ומפעל היציקה המבוסס בטייוואן משתמש בעד 25 שכבות EUV לייצור הנוכחי שלה 3nm (N3x).
Samsung Foundry החלה להשתמש בליטוגרפיה EUV בשנת 2018 כאשר עברה מ-10 ננומטר ל-7 ננומטר. לפני ליטוגרפיית EUV, התעשייה השתמשה בליתוגרפיה DUV (או אולטרה סגול עמוקה). Samsung Foundry משתמשת גם ב-EUV לייצור DRAM עם שבע שכבות המשמשות בייצור שבב ה-Gen 6 10nm DRAM שלה. SK Hynix, מעצב ויצרן DRAM נוסף, משתמש בחמש שכבות EUV.
רק חברה אחת מייצרת ומוכרת מכונות EUV
ASML מצפה לשלוח עוד יותר מכונות ליטוגרפיה EUV השנה. כל אחד מהם הוא בגודל של אוטובוס בית ספר ועולה עד 183 מיליון דולר עבור הדגם של הדור הקודם ועד 380 מיליון דולר עבור מכונת הדור השני של High-NA. לפי הדיווחים, TSMC תקבל 70 מכונות EUV מהדור הראשון מ-ASML בשנים 2024 ו-2025 בשל הביקוש החזק לשבבים המיוצרים באמצעות צמתי ה-3nm ו-2nm שלה. כמו Samsung Foundry, TSMC תתחיל לייצר שבבי 2nm בשנה הבאה, כאשר צומת ה-1.4nm שלה צפוי להיות מועסק בשנים 2027-2028.
מכונת הליטוגרפיה EUV הייתה הכוח המניע המאפשר למפעלי יציקה לקחת את צמתי התהליך שלהם מספרות דו-ספרתיות ל-3 ננומטר הנוכחי. כעת מכשיר ה-High-NA מהדור החדש שוחרר על ידי ASML, וכדי להרחיק את המכונות החדשות מידיהם של TSMC ו-Samsung Foundry,אינטל רכשה כל יחידה שנשלחהעד היום.
בעוד שלמכונות ה-EUV מהדור הקודם יש צמצם של .33, למכונות High NA יש צמצם של .55. באמצעות מכונת ה-High-NA, תבנית ברזולוציה גבוהה יותר מועברת לופל כך שבית יציקה לא תצטרך להפעיל רקיק דרך מכונת ה-EUV פעמיים כדי להוסיף תכונות נוספות. זה חוסך גם זמן וגם כסף. לפי הדיווחים, Samsung Foundry רכשה לפחות מכונת ליטוגרפיה High-NA אחת, אך TSMC מסרבת לרכוש את אחת ממכונות ה-EUV מהדור החדש לעת עתה.
