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TSMC a commandé au moins 13 nouvelles machines EUV, pour un montant de 1,9 milliard d’euros

De quoi conforter la position du fondeur taïwanais, qui posséderait déjà à lui seul 50 % des machines EUV actives dans le monde.

Cela fait maintenant quelques mois que les fondeurs produisent en masse via des process basés sur la lithographie extrême ultraviolet, plus communément appelée lithographique EUV. TSMC a commencé la production en N7+ (7 nm EUV) en octobre 2019 ; depuis, il propose aussi du 5 nm (N5). Chez Samsung, la production de masse a été un peu plus tardive, avec l’inauguration de la première ligne en 7 nm EUV en février dernier. Actuellement, TSMC jouit d’un leadership incontestable : à elle seule, la société possèderait la moitié des machines EUV actives dans le monde, selon ses dires. Pas superstitieux, le fondeur aurait récemment passé commande d’au moins treize nouvelles machines EUV Twinscan NXE à son fournisseur hollandais ASML, selon le DigiTimes. Celles-ci seront progressivement livrées l’année prochaine.

Image 1 : TSMC a commandé au moins 13 nouvelles machines EUV, pour un montant de 1,9 milliard d’euros

Selon les estimations, TSMC aurait besoin de 16 ou 17 machines pour soutenir sa production en 2021. En effet, outre le N7+ et N5, viendront s’ajouter des process N6 et N5P qui mobilisent eux aussi ce type d’équipements. Seulement vous l’imaginez, ces machines, qui s’apparentent à de véritables installations, ne coûtent pas quelques euros : selon ASML, quatre systèmes EUV valent 595 millions d’euros ; cela donne un coût par machine de 148,75 millions d’euros. Multiplié par 13, TSMC aurait donc déboursé au minimum 1,9 milliards d’euros ; une infime partie des 15,1 milliards de dollars récemment alloués par son conseil d’administration pour moderniser les sites de Taïwan et soutenir la transition vers des nœuds en 4 et 3 nm.

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Pour le N3, 40 machines Twinscan NXE pour une seule GigaFab

Concrètement, au fur et à mesure que la finesse de gravure diminue, le nombre de couches EUV requises augmente : un produit en N7+ requiert 4 couches EUV ; un en N6, cinq couches ; pour le N5, le process le plus perfectionné du moment, 14 couches ; pour le N3, il faudrait plus de 20 couches.

En parallèle, ASML estime qu’une machine Twinscan NXE tient une cadence d’environ 45 000 wafers par mois… pour une couche ! Or, une GigaFab de TSMC a une production de 100 000 wafers par mois approximativement. Par conséquent, pour le N3, il faudra au moins 40 machines pour une seule GigaFab. Bien sûr, les rendements sont susceptibles de s’améliorer au fil du temps ; mais à l’inverse, la mise en place de nouveaux process peut aussi les éroder : il a fallu plusieurs mois à Samsung pour rendre efficientes ses lignes 5 nm.

Au-delà de l’aspect financier, l’élaboration de ces Twinscan NXE par ASML, l’unique fournisseur, prend du temps. Il lui faut environ 20 semaines pour en fabriquer une ; la firme peut au mieux en livrer une cinquantaine par an. Actuellement, en se basant sur la déclaration des 50 % et sur les données fournies par ASML, on peut estimer que TSMC possède entre 30 et 40 machines EUV.

Parmi les autres clients de l’entreprise hollandaise, figurent Samsung Foundy et peut-être SK Hynix. D’ici quelques mois ou années, viendra certainement s’ajouter Intel en prévision de ses produits en 7 nm, ainsi que Micron. Quant au fondeur chinois SMIC, la législation hollandaise actuelle en matière d’exportation ne l’autorise pas à passer commande.

Source : Tom’s Harware US