A vencedora indiscutível da competição agressiva entre TSMC, Intel e Samsung é uma empresa europeia: a ASML

Os circuitos integrados de 2 nm estão prestes a chegar ao mercado. Os usuários sabem que os nanômetros perderam grande parte de sua utilidade e que, na realidade, representam uma categoria de semicondutores. De fato, eles não refletem mais fielmente o comprimento das portas lógicas ou outro parâmetro físico, como a distância entre transistores. Cada fabricante de chips os manipula com muita liberdade, o que impede os usuários de comparar diretamente as litografias que estão tentando nos "vender".

Seja como for, o importante é que TSMC, Intel e Samsung estão prestes a se envolver em uma nova batalha que busca capturar o máximo de clientes possível para seus nós de 2 nm ou linha comparável. Aconteça o que acontecer, podemos ter certeza de que a grande beneficiária dessa disputa será a empresa holandesa ASML.

Isso porque ela é a única fabricante no planeta que produz o equipamento de fotolitografia de ultravioleta extremo (UVE) e alta abertura, necessário para ir além de 2 nm e atingir o desempenho ideal.

O DigiTimes Asia confirmou recentemente que os executivos da subsidiária especializada em fabricação de semicondutores da Samsung estão considerando a possibilidade de aumentar o número de máquinas UVE de alta abertura que a ASML comprará. Além disso, de acordo com a mídia asiática, a empresa deve mirar a decisão porque precisa reduzir a lacuna tecnológica e comercial que a separa da TSMC, que lidera o mercado de chips com uma participação de mercado próxima a 60%.

As máquinas UVE de alta abertura ainda estão em fase de testes, mas não há dúvida de que serão as verdadeiras protagonistas da indústria de semicondutores em 2026 e além.

A Máquina de Litografia UVE de Alta Abertura da ASML é um prodígio da engenharia. Ela pesa tanto quanto dois Airbus A320 e incorpora mais de 100 mil peças, 3 mil cabos, 40 mil parafusos e mais de 2 km de conexões elétricas. O equipamento de fotolitografia TWINSCAN EXE:5000, projetado e fabricado pela ASML, é a máquina de produção de circuitos integrados mais sofisticada que existe; e também a mais cara. As informações mais atualizadas que temos mostram que um desses dispositivos custa 350 milhões de euros, (cerca de R$ 2,22 bi) o que certamente fará com que alguns fabricantes de chips pensem duas vezes antes de comprá-lo.

Os engenheiros da ASML investiram uma década no desenvolvimento da tecnologia necessária para o ajuste fino desta máquina, que é, na verdade, um equipamento de litografia ultravioleta extrema (UVE) de segunda geração. A empresa holandesa planeja entregar cerca de 20 equipamentos desse tipo aos seus clientes anualmente a partir de 2025 com um objetivo: colocar em suas mãos a possibilidade de produzir chips de 2 nm ou mais.

Curiosamente, para desenvolver esta máquina, os engenheiros da ASML desenvolveram uma arquitetura óptica muito avançada com uma abertura de 0,55, em comparação com o valor de 0,33 do equipamento de litografia UVE de primeira geração.

O refinamento da óptica permite a transferência de padrões de maior resolução para o wafer, possibilitando a fabricação de chips utilizando tecnologias de integração mais avançadas do que as atualmente utilizadas em nós de 3 nm. No entanto, isso não é tudo. A ASML também aprimorou os sistemas mecânicos responsáveis ​​pelo manuseio do wafer, com o objetivo de tornar possível que uma única máquina UVE de alta abertura seja capaz de produzir mais de 200 wafers por hora.

A fotografia da capa deste artigo nos permite intuir a extrema complexidade e sofisticação de uma dessas equipes, o que, aliás, não seria possível sem a cooperação de outras empresas, como a alemã ZEISS ou a Cymer, empresa de origem americana atualmente bem estabelecida na estrutura da ASML. De certa forma, esta última fornece à ASML a matéria-prima necessária para suas máquinas de fotolitografia, e essa matéria-prima não é outra senão a luz ultravioleta, responsável por transportar o padrão geométrico descrito pela máscara para que ele possa ser transferido com grande precisão para a superfície do wafer de silício.

Imagem | ASML

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