A produção de chips utilizando tecnologias litográficas avançadas exige o uso não apenas de equipamentos caros, mas também de ferramentas de alta tecnologia. Estas últimas incluem membranas protetoras ultrafinas que protegem as fotomáscaras da entrada de minúsculas partículas de poeira. A TSMC pretende produzir essas membranas para suas próprias necessidades, reduzindo o nível de defeitos ao utilizar litografia EUV avançada.
Fonte da imagem: ASML
Tecnicamente, uma película transparente ultrafina, a membrana protetora não é tão fácil de fabricar. Ela deve suportar a exposição repetida à potente radiação laser, que aquece sua superfície a 1.000 graus Celsius e tem uma potência de até 400 watts. No caso da litografia EUV, tudo se complica pelo fato de que a vida útil da membrana protetora nessas condições operacionais é significativamente reduzida e o custo aumenta drasticamente.
Por exemplo, se uma membrana protetora para uso com lasers DUV menos potentes custa cerca de 600 euros, ao mudar para radiação EUV, o custo imediatamente aumenta 50 vezes, chegando a 30.000 euros. A Samsung, como comumente se acredita, foi forçada a produzir chips usando litografia EUV sem membranas protetoras, e isso pode ser um dos motivos para o alto nível de defeitos na produção de chips que usam a mesma tecnologia de 3 nm, por exemplo.
No início do ano, a TSMC afirmou que o custo de uma membrana para litografia EUV ultrapassava US$ 10.000, mas precisava ser substituída a cada três ou quatro dias. No entanto, a empresa gradualmente chegou à conclusão de que não seria possível dispensar tais membranas de proteção no futuro e, portanto, era necessário tentar reduzir o custo desses equipamentos. De acordo com o DigiTimes, a TSMC pretende reequipar algumas de suas antigas fábricas para produzir membranas de proteção ultrafinas por conta própria. Isso cobrirá a necessidade de equipamentos para linhas EUV sem custos excessivos para sua aquisição externa. A TSMC poderá começar a usar suas próprias membranas de proteção dentro da estrutura da tecnologia de processo de 2 nm ou do A16 “mais fino”.