El grabado de semiconductores es cada vez más caro: 32.000 millones de dólares para la primera planta de 1nm de TSMC

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Escrito por Guillaume
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Con el apoyo del gobierno taiwanés, TSMC se prepara para construir la planta de semiconductores más moderna y cara del mundo.

Como se puede ver en el interesante gráfico que aparece a continuación, en 2002-2003, el mundo podía contar con cerca de 30 empresas especializadas para suministrar los últimos semiconductores. En aquella época, sólo se consideraba el grabado de 130 nanómetros, y entre las empresas capaces de realizar ese trabajo había compañías estadounidenses, por supuesto, pero también europeas, japonesas, surcoreanas y taiwanesas. Así, junto a nombres conocidos como IBM o Texas Instruments, había empresas menos famosas como Freescale o Rohm y, como era de esperar, los futuros líderes del mercado Intel, Samsung y TSMC.

Con el tiempo, el proceso de grabado se ha perfeccionado para producir transistores cada vez más pequeños. En la misma oblea, es posible colocar muchos más transistores y, para el mismo tamaño de chip, más chips. El hecho es que los componentes se han vuelto más complejos, y en lugar de producir más de ellos, las obleas se utilizan para producir otros más ricos con más y más funciones. En pocos años, hemos pasado de 130nm a 90nm (2004-2006), luego a 65nm (2006-2008) y a 45/40nm (2008-2012). De hecho, en menos de diez años, el número de empresas capaces de producir los chips más modernos se ha reducido considerablemente.

Hablamos de 26 empresas en la vanguardia en 2004-2006, pero sólo 14 en 2008-2012. En el nodo de 32/28 nm, que se está extendiendo entre 2010 y 2012, hay incluso sólo 10. Dos años más tarde, eran aún menos (7) e incluso un gigante como IBM se retiró. En 2014-2016, con la llegada de los 16/14 nm, solo 6 empresas son capaces de producir los preciados componentes: GlobalFoundries, Intel, Samsung, SMIC, TSMC y UMC. Hoy en día, cuando se habla de grabado de 5nm, tres empresas se reparten el pastel: Intel, Samsung y TSMC. Tres empresas que invierten masivamente para modernizar sus fábricas una y otra vez.

Hace poco, Tom's Hardware informó de las palabras del viceprimer ministro de Taiwán, Shen Jong-Chin. Aunque TSMC no lo ha confirmado, sí ha mencionado el futuro, el grabado de 1nm. Con el apoyo del gobierno taiwanés, TSMC ya ha elegido un emplazamiento para una fábrica capaz de realizar este tipo de grabados, cerca del Parque Científico de Longtan, en Taoyuan, por supuesto, en la isla de Taiwán. Lo más interesante es que Shen Jong-Chin mencionó la inversión necesaria para esta planta: 32.000 millones de dólares, un aumento de 12.000 millones de dólares en comparación con el coste de una planta de 3nm.

Como muestra el gráfico anterior, la inversión está aumentando a un ritmo rápido a medida que el grosor de las obleas es cada vez más difícil de conseguir. En el caso de los 1nm, esto significa una revisión completa de las máquinas y TSMC confiará en las últimas herramientas de litografía de ASML, líder en este campo, las llamadas máquinas de "ultravioleta extremo " (EUV). Si bien TSMC no parece renunciar a los costes de 1nm, cabe preguntarse si Intel o Samsung estarán dispuestos a realizar tales inversiones. ¿Cuántas empresas están trabajando en esta tecnología, que no se espera que vea la luz antes de 2027? ¿Y después de eso?