La máquina de fotolitografía ASML pesa alrededor de 180 toneladas y cuesta alrededor de $ 170 millones
Tratando de competir con TSMC (Taiwán) en la producción de la última generación de microcircuitos, el conglomerado Samsung (Corea del Sur) tomó medidas extremas. Como se dio a conocer a Nikkei Asia, en el otoño de 2020, el vicepresidente de Samsung Electronics Lee Jae-yong (de facto es el jefe de todos los Samsung) voló a los Países Bajos para negociar con la gerencia de ASML , el monopolio mundial en el mercado de equipos para la versión más avanzada de fotolitografía en ultravioleta profundo (EUV).
Nikkei Asia llama a este viaje en medio de la pandemia un movimiento desesperado. Los coreanos están tratando de suplicar por escáneres ASML únicos, más del 70% de los cuales ahora van a su principal competidor, el TSMC taiwanés.
ASML Twinscan NXE: la unidad de fotolitografía ultravioleta profunda 3400B admite el grabado de elementos de 7 y 5 nm a escala industrial (125 o más obleas por hora)
como se explica en el artículo de ASMLUn paso a paso es un equipo básico que se utiliza en la fabricación de circuitos integrados semiconductores. En el proceso del trabajo del paso a paso, el patrón de la máscara se convierte repetidamente en un patrón en varias partes de la oblea semiconductora. El paso a paso obtuvo su nombre debido a que cada exposición se realiza en pequeñas áreas rectangulares (del orden de varios centímetros cuadrados); para exponer toda la placa, se mueve en pasos que son múltiplos del tamaño del área expuesta (proceso de paso y repetición). Después de cada movimiento, se realiza una verificación adicional del posicionamiento correcto.
Las instalaciones litográficas modernas pueden usar no un paso, sino un modo de operación de escaneo; se llaman paso a paso. Durante la exposición, tanto la placa como la máscara se mueven en direcciones opuestas.
Concepto de paso y escaneo
Este equipo es indispensable para los productos avanzados de la empresa surcoreana. Durante todo el tiempo, ASML ha fabricado y enviado alrededor del mundo alrededor de 100 de estas máquinas, pero más del 70% de ellas fueron al competidor de Samsung, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
Aparentemente, las máquinas para fotolitografía en ultravioleta profundo según la tecnología de proceso de 5 nm siguen siendo un bien escaso, y Samsung está haciendo todo lo posible para adquirirlas, es decir, para aumentar su cuota de ASML.
Cabe señalar que el paso a paso / escáner es solo un eslabón en la cadena tecnológica de docenas de equipos. Aunque el enlace principal. El costo de una fábrica de microcircuitos moderna es de aproximadamente $ 10-12 mil millones, con todo el equipo. Además, el progreso es tan rápido que la planta quedará obsoleta en unos años. Las inversiones solo pueden recuperarse en una producción a muy gran escala.
Nikkei Asia escribeque el viaje del ejecutivo de facto de Samsung señala una crisis para una empresa que ha cedido TSMC en el campo de los semiconductores avanzados: “Samsung está luchando para producir en masa productos avanzados como la unidad central de procesamiento para teléfonos inteligentes y está perdiendo participación de mercado en la fabricación por contrato . La inferioridad de los productos avanzados podría debilitar la competitividad de otros productos importantes de Samsung, como la RAM y los teléfonos inteligentes ”.
Para los analistas externos, la brecha tecnológica con TSMC es obvia, aunque la gerencia de Samsung se niega a admitirlo: “Nuestra competitividad en procesos avanzados es comparable. Hemos obtenido pedidos de grandes clientes y estamos cerrando la brecha ”, dijo Kim Kinam, vicepresidente de Samsung Electronics y jefe de la división de semiconductores, cuando se le preguntó sobre la ruptura tecnológica con TSMC en una reunión de accionistas en marzo.
Sin embargo, algunos proveedores dicen que la compañía ha retrasado su transición al proceso de 5 nm de última generación. Lanzó la producción en masa de 5 nm unos meses después de TSMC y la brecha tecnológica se ha ampliado desde entonces.
Probablemente, el retraso se debió a una aguda escasez de equipos, lo que obligó al responsable de Samsung a visitar urgentemente Holanda. Aparentemente, Samsung no pudo contratar tantas instalaciones de producción de ASML como TSMC.
La inversión es enorme. En abril, TSMC anunció planes para reservar $ 100 mil millones en gastos de capital durante los próximos tres años en respuesta a una escasez global de semiconductores.
A modo de comparación, el presupuesto anual de la Federación de Rusia es de unos 254.000 millones de dólares en ingresos.
Samsung planea invertir alrededor de $ 40 mil millones en 2021, pero la mayor parte se destinará a DRAM y otros chips de memoria, y la inversión es menor que TSMC, que se especializa en fabricación por contrato.
Según la firma de investigación taiwanesa TrendForce, TSMC está ganando liderazgo, aumentando su participación en la fabricación por contrato al 56% en el primer trimestre. 2021 (+2 p.p. el año pasado, +8 p.p. en comparación con el año anterior), mientras que Samsung, que ocupa el segundo lugar en el ranking, perdió 1 punto porcentual del mercado durante el mismo período.
Los grandes clientes estadounidenses, como Apple y AMD, subcontratan casi todos sus pedidos a TSMC, lo que dificulta enormemente que otra empresa logre la misma escala de producción.
Las crecientes tensiones entre Estados Unidos y China también están influyendo. Taiwán y Estados Unidos se han aliado contra Beijing, mientras que Corea del Sur mantiene una diplomacia bilateral que corre el riesgo de aislar a las empresas surcoreanas de las cadenas de suministro de semiconductores, temen los expertos.
La disminución de la competitividad de Samsung en semiconductores avanzados podría reflejarse en los teléfonos inteligentes de marca que utilizan procesadores CMOS y sensores de imagen fabricados internamente. Apple está subcontratando toda la producción de su procesador a TSMC, por lo que el retraso tecnológico de Samsung con respecto a TSMC puede convertirse en una brecha de rendimiento entre los teléfonos inteligentes Samsung y los teléfonos inteligentes Apple.