EUV Литография с кухни. Изучите правила функционирования, проблем и будущего полупроводниковых технологий
Производство современных микропроцессоров является одним из самых сложных технологических процессов в мире. В его сердце лежит литография, метод, который позволяет «печать» миллиардов транзисторов на маленьких кремниевых пластинах. В течение десятилетий инженеры перемещали границы этой техники, стремясь к все больше и больше миниатюризации. В настоящее время технология играет самую важную роль здесь, которая до недавнего времени казалось невозможным для реализации в масштабе.
Литография EUV является пиком человеческой инженерии. Это такая сложная и точная технология, что ее операция кажется магией, и будущее всей цифровой цивилизации зависит от ее развития.
ASML и европейские производители полупроводникового оборудования освобождены от обязанностей США благодаря новому торговому европейскому соглашению
Голландская компания ASML является единственным производителем литографических машин в экстремальном ультрафиолете (EUV). Эта технология использует свет с волной 13,5 нанометра для создания невообразимо небольших конструкций на кремниевых пластинах. Благодаря этому созданы самые передовые процессоры и системы памяти, которые вы найдете в современных смартфонах, компьютерах и центрах обработки данных. Без машин ASML было бы невозможно продолжить закон Мура, который предполагает вдвое больше числа транзисторов в интегрированных цепях каждые два года.
https://www.youtube.com/watch?v=b2482h_tnwg
Intel инвестирует в EUV с высоким содержанием и развивает транзисторы CFET. Новая стратегия борьбы за преимущество в продвинутом производстве чипов
Процесс, происходящий внутри машины EUV, чрезвычайно сложный. Все сделано в вакууме, потому что EUV Light поглощается практически всеми веществами, включая воздух. Производство самого света требует точности на космическом уровне. Двойной лазер с высокой энергией, производимый TRUMPF, стреляет 50 000 раз в секунду с микроскопическими оловянными каплями. Каждая капля взята дважды. Первый лазерный импульс сглаживает его, а второй, гораздо более сильный, нагревает его до температуры 220 000 градусов по Цельсию, создавая плазму, которая излучает свет EUV.
https://www.youtube.com/watch?v=9rzReu5z_gc
TSMC скоро получит первую часть высокого оборудования на EUV, которая будет использоваться для производства самых передовых чипов
Этот свет затем направляется зеркальной системой, произведенной Зейссом. Это самые точные зеркала, когда -либо созданные. Они сделаны из нескольких десятков переменных слоев кремния и молибдена. Каждое из зеркал отражает только около 70 процентов. EUV Lights, и, поскольку в системе есть несколько, лишь небольшая часть исходной энергии достигает кремниевой вафли. Эти зеркала отражают рисунок с фотографии, которая содержит конструкцию одного слоя чипа, и с сокращением в четыре раза передает его на кремниевую вафлю, покрытую фоточувствительным слоем, называемой фотозишкой.
Университет Чжэцзян представляет литографическую машину электронного луча с точностью 0,6 нм в качестве альтернативы технологии ASML EUV
Технология EUV, несмотря на ее революционные, сталкивается с многочисленными проблемами. Стоимость одной машины превышает 150 миллионов долларов, а ее работа требует огромного количества энергии и специализированных знаний. Тем не менее, ASML уже работает над следующим поколением машин, SO -названного EUV, который должен появляться на рынке около 2026 года. Они позволят дальнейшей миниатюризации, составляя ниже 2 нанометра, что важно для планов развития таких компаний, как Intel, TSMC или Samsung. Хотя есть альтернативные технологии, такие как китайская электронная литография, они не могут угрожать доминированию ASML в массовом производстве самых передовых систем.
Мы знаем, что TSMC планы на литографию 1,4 нм. Расходы могут увеличиться до 49 миллиардов долларов США
Выводы анализа технологии EUV однозначен. Несмотря на огромные затраты и сложность, в настоящее время это единственный способ создать более мелкие и более эффективные процессоры, которые стимулируют технологический прогресс. Доминирование ASML в этой области недооценивается, и его развитие в ближайшие годы будет определять скорость эволюции всей электронной промышленности. Инвестиции в технологии с высоким N доказывают, что закон Мура, хотя он неоднократно считается мертвым, все еще действует благодаря человеческим инновациям.
Источник: ASML, Образование филиала
