Os circuitos integrados estão em destaque há muitos meses. Anos, até. Eles estão em toda parte. Em cada um dos aparelhos equipados com componentes eletrônicos que utilizamos no dia a dia. E, ainda mais importante, o desenvolvimento tecnológico de um país é largamente condicionado pela sua capacidade de fabricar ou adquirir chips de última geração. Este é, precisamente, o germe da guerra dos semicondutores que a aliança liderada pelos EUA e pela China está a travar.
Devemos isso à situação atual, e este conflito é importante o suficiente para que possamos acompanhá-lo de perto e tentar mantê-los atualizados sobre tudo de relevante que está acontecendo em uma crise que afeta em grande parte a todos nós. Contudo, estamos cientes de que alguns de nossos leitores não se sentem confortáveis com os conceitos e a terminologia que utilizamos em nossos artigos dedicados a semicondutores. Este texto é para você. Confiamos que isso o ajudará a deixar todas as pontas bem amarradas.
um semicondutor É um elemento ou composto que sob determinadas condições de pressão, temperatura, ou quando exposto à radiação ou campo eletromagnético, se comporta como um condutor e, portanto, oferece pouca resistência ao movimento de cargas elétricas. E quando é encontrado em outras condições diferentes ele se comporta como um isolante. Neste último estado oferece grande resistência ao deslocamento de cargas elétricas.
Em elementos com capacidade de condução elétrica, alguns dos elétrons de seus átomos, conhecidos como elétrons livres, podem passar de um átomo para outro quando aplicamos uma diferença de potencial nas extremidades do condutor. Precisamente, esta capacidade de mover electrões é o que conhecemos como corrente eléctrica, e todos sabemos intuitivamente que os metais são bons condutores de electricidade. Curiosamente, são porque possuem muitos elétrons livres que podem se mover de um átomo para outro e, assim, conseguem transportar a carga elétrica.
silício É o semicondutor por excelência. É o mais utilizado atualmente, e já o é há quase seis décadas, desde que destronou o germânio na década de 1960 e se consolidou como o semicondutor com maior potencial e mais utilizado pela indústria eletrônica. Mesmo assim, existe a possibilidade de que o seu reinado no futuro seja ameaçado, em certa medida, por outros semicondutores que também têm grande potencial.
Um deles é o arsenieto de gálio. Ao contrário do silício, germânio, selênio ou telúrio, não é um semicondutor elementar. Esses semicondutores se caracterizam por serem constituídos por um único elemento químico, mas o arsenieto de gálio (GaAs), como podemos imaginar mesmo que não saibamos muito de química, é composto por gálio (Ga) e arsênico (As). É improvável que acabe substituindo o silício, mas está apostando cada vez mais e se estabelecendo como um complemento ideal.
Tokyo Electron, Nikon e Canon são alguns dos fabricantes de equipamentos de fotolitografia de maior sucesso nesta indústria, mas há um que é ainda mais relevante: ASML
Equipamento de litografia São as máquinas utilizadas pelos fabricantes de circuitos integrados para produzir chips. Eles são extremamente sofisticados e muito caros. Tokyo Electron, Nikon e Canon são alguns dos fabricantes de equipamentos de fotolitografia de maior sucesso nesta indústria, mas há um que é ainda mais relevante do que estas três empresas japonesas: a empresa holandesa ASML.
A sua relevância reside no facto de ser a única empresa que conseguiu conceber e fabricar equipamentos de fotolitografia ultravioleta extremo (UVE), que são as mais avançadas máquinas de fabricação de chips que existem. Na verdade, são eles que produzem circuitos integrados de última geração, como os de 7, 5 ou 3 nm.
ASML é a verdadeira rainha da indústria de chips. Esta empresa holandesa vende os seus equipamentos de litografia ultravioleta extremo (EUV), ultravioleta profundo (UVP) ou outras máquinas não tão sofisticadas à TSMC, Samsung, Intel, GlobalFoundries, SMIC, UMC, Micron ou SK Hynix, entre muitos outros fabricantes de semicondutores. No entanto, as únicas empresas que atualmente fabricam chips de última geração com equipamentos de litografia UVE são TSMC, Intel e Samsung.
Apenas um desses equipamentos altamente sofisticados contém mais de 100 mil peças, 3 mil cabos, 40 mil parafusos e nada menos que dois quilômetros de conexões elétricas. É onde está. No entanto, o hardware é apenas um dos ingredientes da receita. O outro, e também essencial, é o software integrado que se encarrega de direcionar e supervisionar o correto funcionamento de cada um dos equipamentos de litografia. ASML também é responsável por desenvolvê-lo.
Um equipamento de litografia EUV contém mais de 100.000 peças, 3.000 cabos, 40.000 parafusos e nada menos que dois quilômetros de conexões elétricas
A máquina de litografia UVE de alta abertura Atualmente é o equipamento de fotolitografia mais avançado disponível. Peter Wennink, CEO da ASML, confirmou no início de setembro que sua empresa planeja entregar seu primeiro equipamento de litografia EUV de alta abertura a um de seus clientes antes do final deste ano (EUV Alto-NA pela sigla em inglês). Na prática, esta máquina é um equipamento de litografia EUV de segunda geração, e cada um deles custará aproximadamente US$ 300 milhões (o dobro de uma máquina EUV de primeira geração).
TSMC, Intel e Samsung Eles são os maiores fabricantes de chips do planeta. A empresa taiwanesa TSMC lidera esta indústria com uma quota de mercado aproximada de 54%. A americana Intel e a sul-coreana Samsung seguem a grande distância com uma participação cada uma delas que oscila na órbita de 12 a 15%. Atrás delas, ambas com 7% de participação, estão a taiwanesa UMC e a americana GlobalFoundries, e logo atrás está a chinesa SMIC, com uma participação de mercado aproximada de 5%.
SMIC (Semicondutores Manufacturing International Corp), maior fabricante chinês de semicondutores, tem atualmente capacidade para fabricar circuitos integrados de 7 nm. E provavelmente 5 nm também. Sabemos disso com total certeza porque esta empresa fabrica o SoC Kirin 9000S integrado no recém-lançado smartphone Mate 60 Pro da Huawei. O curioso é que, em teoria, não pode fabricar chips de ponta como estes porque a aliança liderada pelos EUA proibiu a ASML de vender os seus equipamentos de litografia EUV a empresas chinesas.
O que ele possui é o equipamento ultravioleta profundo (UVP) Twinscan NXT:2000i fabricado pela ASML. Estas máquinas não foram projetadas para desenvolver circuitos integrados comparáveis aos mais avançados atualmente fabricados pela TSMC, Intel ou Samsung, mas, e aí vem a surpresa, os engenheiros da SMIC conseguiram refiná-las para produzir semicondutores de última geração. O plano de médio prazo da China exige que os seus fabricantes de equipamentos de litografia sejam capazes de desenvolver as suas próprias máquinas ultravioleta extremas.
Imagem de capa: Informações
Em Xataka: A luta selvagem entre os EUA e a China terá um efeito colateral: irá beneficiar-nos, os utilizadores dos seus chips
Reescreva o texto para BR e mantenha a HTML tags