Мы привыкли, что погоду в оборудовании для производства микрочипов делает мировой доминант в этой области голландская производственная компания ASML. И действительно, только этот производитель способен предложить литографическое оборудование EUV (экстремальный ультрафиолет), ключевое в производстве передовых микрочипов, изготавливаемых по техпроцессам 7 нанометров и меньше (именно такие чипы используются в современных смартфонах и системах искусственного интеллекта). Да и в том, что касается литографов DUV (глубокий ультрафиолет) для более «зрелых» техпроцессов, например 14 или 16 нм, обратиться кроме как к голландцам по факту не к кому.
Поскольку оборудование для фотолитографии небезосновательно считается самым сложным за всю историю человечества, компании, способные производить даже менее передовые DUV литографы, можно пересчитать буквально по пальцам одной руки. Это прежде всего японские Canon и Nikon, а также китайский производитель SMEE. Японские предприятия примечательны тем, что в 70-80-х годах прошлого века именно они играли ведущую мировую роль в производстве фотолитографического оборудования.
Но после того, как США административными методами сместили японскую электронику с лидерского места, стала терять свои позиции и японская микроэлектронная промышленность. В общем, японцы последнее время звёзд с неба не хватали и сосредоточились на выпуске оборудования по весьма «старым» техпроцессам 20 нм и более, которое, впрочем, пользуется хорошим спросом в области производства полупроводниковых устройств для автомобилей и бытовой техники. Что касается китайцев, они стали заниматься собственным оборудованием не так давно, так что пока смогли добиться только очень скромных 90 нм характеристик.
В общем, голландская ASML сумела фактически монополизировать этот ключевой высокотехнологический рынок. А там, где монополия. — там огромные цены и длинные очереди потенциальных покупателей. Надо сказать, что японцы сложившуюся ситуацию оценили правильно и предприняли экстраординарные усилия по возвращению на мировой олимп. В декабре минувшего года Nikon объявила о создании иммерсионного сканера NSR-S635E ArF, разработанного для использования в 5 нм процессах при крупносерийном производстве полупроводников.
С января этого года установка, использующая иммерсионную литографию с фторидом аргона в глубоком ультрафиолете (DUV ArF), уже предлагается к продаже. Это само по себе выдающееся достижение, так как до этого момента столь передовые техпроцессы были возможны только на EUV оборудовании ASML. По заявлению производителя, сканер обеспечивает пропускную способность 275 пластин диаметром 300 миллиметровв час. Это существенно превосходит характеристики голландской 5 нм EUV установки Twinscan NXE:3400C с производительностью 170 пластин диаметром 300 миллиметров в час. После получения практических результатов использования новой установки Nikon, можно будет объективно оценить её техническую и финансовую эффективность по сравнению с ASML.
Но больше всех мировых производителей микросхем заинтриговал другой японский производитель — Canon. Этот технологический гигант строит свой первый за последние двадцать лет новый завод по производству литографического оборудования в городе Уцуномии, недалеко от Токио. Открытие ожидается в следующем, 2025 году. Строительство завода началось в 2023 году, и тогда же Canon объявил о выпуске пилотной модели для производства микрочипов методом наноимпринта: FPA-1200NZ2C, способной производить чипы по техпроцессу 5 нм. Более того, компания продолжает работать над усовершенствованием технологии, которая должна позволить производить чипы по ультрасовременному 2 нм техпроцессу.
Если EUV-литография работает за счёт отражения света, то наноимпринтный литограф штампует схемы непосредственно на кремниевых пластинах. Делает он это с меньшей скоростью, но гораздо дешевле. Генеральный директор Canon Фудзио Митараи так сказал о новой разработке: «Цена будет на одну цифру меньше, чем EUV ASML». К тому же наноимпринтные литографы потребляют в разы меньше электроэнергии, чем EUV установки. Таким образом новая технология даст возможность производить передовые микрочипы даже небольшим производителям и к тому же гораздо меньшими партиями.
Поскольку стоимость EUV литографов производства ASML измеряется в сотнях миллионов евро за одну установку, в настоящее время только три производственных предприятия в мире используют такое оборудование. И все три являются самыми настоящими производственными гигантами: тайваньский TSMC, южнокорейский Samsung и американский Intel. Широкое внедрение наноимпринтных литографов обещает изменить этот рынок до неузнаваемости. Интрига заключается в том, строится ли новый завод Сanon именно под производство наноимпринтного оборудования, или там по-прежнему будут производить DUV литографы? Очевидно, это будет зависит от степени готовности наноимпринтной технологии к запуску в массовое производство. Сам Canon эту тему пока никак не комментирует.
