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Nuevos avances en el desarrollo de procesos de fabricación de chips de 3 nanómetros

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La industria de semiconductores está progresando en la miniaturización de las estructuras lógicas, y uno de los proveedores taiwaneses más avanzados afirma que ya está cerca del siguiente paso evolutivo en los procesos de esta industria. Junto con los principales fabricantes coreanos, TSMC es uno de los principales impulsores del desarrollo de estas tecnologías, y probablemente será el primero en alcanzar la escala de 3 nanómetros.

El avance de las tecnologías de semiconductores está ligado a dos variables principales, que son la mejora en los diseños y la miniaturización de las tecnologías empleadas para plasmarlos en el silicio. El campo del diseño ha ido avanzando mucho en los últimos años, impulsado por las tecnologías aplicadas a la creación de mejores procesadores o chips de comunicaciones o de memoria, y un gran salto se produjo con la concepción de los transistores denominados FinFET, que cuentan con doble puerta lógica, y que se han empleado para la fabricación de mejores chips de memoria DRAM y NAND flash.

Esta tecnología, y otras relacionadas, se han ido evolucionando para dar lugar a las actuales tecnologías de memoria, y se han ido miniaturizando para incrementar la capacidad de los chips y mejorar la relación entre potencia y consumo. Hace algún tiempo los principales fabricantes lograron rebasar la barrera de los 10 nanómetros en las tecnologías de fabricación de chips, y ahora ya se han podido crear las primeras unidades de 5 nanómetros.

Ahora, el fabricante Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) acaba de anunciar que el desarrollo de los procesos de 3 nanómetros está avanzando a buen ritmo, y que podrían comenzar la producción de las primeras unidades de prueba en 2021, lo que les permitiría pasar a la producción en volumen durante la segunda mitad de 2022. Los responsables de TSMC han comentado recientemente que para lograr este avance están apostando por las arquitecturas de transistores FinFET, y que este es el siguiente paso lógico a sus tecnologías de fundición de 5 nanómetros.

El ceo de la compañía, el señor Wei, ha indicado que los procesos de 5 nanómetros de TSMC ya han pasado a la etapa de fabricación en masa y que esperan un aumento de los pedidos para la segunda mitad de 2020, especialmente de chips para aplicaciones móviles y plataformas de computación de alto rendimiento. Aunque todavía queda por ver hasta qué punto se sentirán los efectos de la crisis económica que está generando la pandemia en estos segmentos.

Sea como fuere, el proveedor taiwanés prevé que la venta de chips de 5 nanómetros podría representar el 10% de sus ingresos totales este año, mientras que los productos de 7, 16 y 28 nanómetros continuarán proporcionando la mayor parte de sus ingresos. Y a partir de 2021 esperan que la balanza vaya inclinándose cada vez más hacia las arquitecturas más miniaturizadas. Esto impulsará otras tecnologías relacionadas con los procesos de las fábricas, como la litografía EUV, que está dando sus primeros pasos firmes en industrias como la de memoria de estado sólido, y que TSMC ya está empleando en sus nodos de fabricación de 7 y 6 nanómetros, representando el 30% de los ingresos previstos para este año.