El multipatrón DUV, que combina varias exposiciones de luz ultravioleta profunda, permite fabricar chips avanzados sin litografía EUV, basada en luz ultravioleta extrema. Pero cada exposición añade exigencias de alineación y control del proceso, y puede afectar al tamaño de los dados de silicio y a cuántos chips vendibles salen de una oblea.
La clave económica no es solo cuántas obleas se procesan: también importa cuántos dados caben en cada una y cuántos funcionan al final. Ese rendimiento de fabricación determina cuántos chips se pueden vender.
Cómo construye una capa el multipatrón DUV
Una capa compleja puede formarse al dividir su diseño en varios patrones más sencillos e imprimirlos en exposiciones sucesivas. Cada patrón debe alinearse con las estructuras que ya se han grabado en el chip.
Esa repetición crea más oportunidades de errores de superposición, es decir, de que las capas no queden alineadas con precisión, y de variaciones durante el proceso. Para facilitar la fabricación, los diseñadores pueden dejar más espacio entre elementos. El dado de silicio resultante puede ser mayor y, por tanto, caben menos dados en cada oblea.
Por qué las exposiciones cambian la economía
Chris Mack, cofundador y director técnico de Fractilia, describió una comparación convencional: tres exposiciones en una herramienta DUV de inmersión a 193 nm costaban aproximadamente lo mismo que una exposición EUV. Según Mack, al llegar a cuatro máscaras de 193 nm, una máscara EUV pasaba a ser más rentable.
| Escenario | DUV de inmersión a 193 nm | EUV | Comparación de coste descrita por Mack |
| Tres exposiciones | Tres exposiciones | Una exposición | Costes aproximadamente equivalentes |
| Cuatro máscaras | Cuatro máscaras de 193 nm | Una máscara EUV | Mack dijo que EUV pasaba a ser más rentable |
Es una comparación general atribuida a Mack, no una tarifa aplicable a cualquier fábrica o proceso. En la práctica, el tamaño del dado y el rendimiento determinan cuántos chips vendibles salen de cada oblea. Las obleas pueden costar decenas de miles de dólares, por lo que producir menos dados funcionales por oblea puede pesar en la economía de fabricación.
Mack también consideró difícil que los procesos de 3 nm o 2 nm fueran económicamente viables sin EUV. Es su valoración sobre esos nodos, no una regla que establezca la imposibilidad de fabricar con otra técnica.
Qué enseñan los ejemplos de memoria y lógica
El caso de la DRAM de Micron muestra hasta dónde puede llegar DUV en memoria, pero no demuestra que la misma economía se aplique a procesadores lógicos complejos. La DRAM tiene estructuras repetitivas que resultan más sencillas de coordinar con el proceso de fabricación.
Micron desarrolló su DRAM 1-alpha sin EUV, con litografía de 193 nm. Su proceso 1-gamma sí utiliza EUV, y Micron afirma que ofrece más de un 30 % de densidad de bits por oblea frente a la generación 1-beta. La comparación muestra que el uso de una u otra técnica depende del proceso y del diseño de memoria; no permite trasladar directamente el resultado a la lógica.
El análisis del Kirin 9030 situó la densidad del proceso DUV de SMIC cerca de la asociada a 5 nm, aunque por debajo de la escala de los procesos de 5 nm líderes de Samsung y TSMC. Chris Mack advierte que la etiqueta de un nodo, por sí sola, no establece que dos procesos tengan una escala equivalente.
