ในปัจจุบันชื่อชั้นนำสองชื่อในอุตสาหกรรมหล่อชิปของโลกคือ TSMC และ Samsung Foundry ตามลำดับ ทั้งสองบริษัทเริ่มนำเทคโนโลยีการพิมพ์หินอัลตราไวโอเลตระดับสูงสุด (EUV) มาใช้กับการผลิตชิปในปี 2019 ซึ่งช่วยปูทางไปสู่โหนดขนาดต่ำกว่า 7 นาโนเมตร
หากจะพูดให้เข้าใจง่ายๆ ก็คือ ยิ่งกระบวนการมีขนาดเล็กลง จำนวนทรานซิสเตอร์บนชิปก็จะมีขนาดเล็กลง ความสามารถในการประมวลผลและการประหยัดพลังงานก็จะสูงขึ้น ดังนั้น การแข่งขันเพื่อโหนดขนาดเล็กลงจึงเป็นการแข่งขันกันทั่วไปของบริษัทผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ยักษ์ใหญ่ชั้นนำของโลก
ทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กลงทำให้มีความหนาแน่นต่อพื้นที่เพิ่มมากขึ้น และชิปสมัยใหม่สามารถบรรจุทรานซิสเตอร์ได้มากถึงหลายหมื่นล้านตัว (เช่น ชิป A17 Pro ขนาด 3 นาโนเมตรมีทรานซิสเตอร์มากถึง 20 พันล้านตัวต่อชิปหนึ่งชิป) และระยะห่างระหว่างทรานซิสเตอร์จะต้องน้อยมาก นี่คือจุดที่การพิมพ์หินแบบ EUV มีความสำคัญ เครื่องจักรนี้ผลิตโดยบริษัทเดียวในโลกคือ ASML ของประเทศเนเธอร์แลนด์
เครื่องพิมพ์หินพิมพ์อุลตราไวโอเลตรุ่นใหม่ล่าสุด หรือที่เรียกอีกอย่างว่า EUV NA สูง ได้เริ่มจัดส่งแล้ว Intel ซึ่งได้สัญญาว่าจะกลับมาเป็นผู้นำโหนดกระบวนการจาก TSMC และ Samsung Foundry ภายในปี 2025 ถือเป็นรายแรกที่ซื้อเครื่อง EUV NA สูงใหม่มูลค่า 400 ล้านเหรียญสหรัฐ ซึ่งช่วยเพิ่ม Numerical Aperture จาก 0.33 เป็น 0.55 (NA คือความสามารถในการรวบรวมแสงของระบบเลนส์ และมักใช้เพื่อประเมินความละเอียดที่ระบบออปติกสามารถทำได้)
กำลังประกอบเครื่องพิมพ์หิน EUV NA สูงในโอเรกอน สหรัฐอเมริกา (ภาพ: อินเทล)
ซึ่งจะทำให้เครื่องสามารถแกะสลักรายละเอียดเซมิคอนดักเตอร์ได้เล็กลง 1.7 เท่า และเพิ่มความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ของชิปได้ 2.9 เท่า
EUV รุ่นแรกช่วยให้โรงหล่อสามารถสำรวจโหนด 7 นาโนเมตรได้ และเครื่อง EUV NA สูงที่ก้าวหน้ากว่าจะผลักดันการผลิตชิปไปที่โหนดกระบวนการ 1 นาโนเมตรหรือต่ำกว่านั้น ASML ระบุว่าค่า NA ที่สูงกว่า 0.55 ในเครื่องจักรรุ่นถัดไปจะช่วยให้อุปกรณ์ใหม่มีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องจักร EUV รุ่นแรก
มีรายงานว่า Intel มีเครื่อง EUV NA สูง 11 เครื่อง และจะสร้างเครื่องแรกเสร็จในปี 2025 ในขณะเดียวกัน TSMC วางแผนที่จะใช้เครื่องใหม่ในปี 2028 ร่วมกับโหนดกระบวนการ 1.4 นาโนเมตร หรือในปี 2030 ร่วมกับโหนดกระบวนการ 1 นาโนเมตร ส่วน TSMC พวกเขายังคงใช้เครื่อง EUV รุ่นเก่าในการผลิตชิปขนาด 2 นาโนเมตรในปีหน้า ด้วยค่า EUV NA ที่สูง Intel ต้องการที่จะตามทัน TSMC และ Samsung ในกลุ่มโรงงานผลิตชิปที่ล้ำหน้าที่สุด
อย่างไรก็ตาม Intel ยังคงเผชิญกับปริมาณการผลิตที่ต่ำ การสูญเสียทางการเงิน และราคาหุ้นที่ร่วงลงอย่างรุนแรงจนถูกถอดออกจากดัชนี Dow Industrial Index ซึ่งเป็นกลุ่มหุ้นที่แข็งแกร่งที่สุด 30 อันดับแรกของตลาดหุ้นสหรัฐฯ สถานการณ์ของ Intel ย่ำแย่มากจนต้องจ้างบุคคลภายนอกให้ผลิตชิปขนาด 3nm ขึ้นไปให้กับ TSMC
เนื่องจาก SMIC เป็นโรงหล่อชิปชั้นนำของจีนและใหญ่เป็นอันดับ 3 ของโลก รองจาก TSMC และ Samsung Foundry บริษัท SMIC จึงไม่ได้รับอนุญาตให้ซื้อแม้แต่เครื่องพิมพ์ลิโธกราฟี EUV รุ่นแรกเนื่องมาจากมาตรการคว่ำบาตรของสหรัฐฯ แทนที่จะทำเช่นนั้น พวกเขากลับถูกบังคับให้ใช้เครื่องพิมพ์หิน Deep Ultraviolet (DUV) รุ่นเก่า ซึ่งมีปัญหาในการผลิตชิปโหนดขนาดต่ำกว่า 7 นาโนเมตร
แหล่งที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)