እጅግ በጣም ከፍተኛ የአልትራቫዮሌት (EUV) ፎቶሊቶግራፊ፡ የቺፖችን የወደፊት ሁኔታ የሚያጠናክር ቴክኖሎጂ

ስለ ቺፕስ የወደፊት ዕጣ ፈንታ፣ ስለ በጣም ኃይለኛ የሞባይል ስልኮች ወይም ስለሚመጣው አርቲፊሻል ኢንተለጀንስ ስንነጋገር፣ በውይይቱ ውስጥ ሁልጊዜ የሚነሳ አንድ ቃል አለ፡ እጅግ በጣም ከፍተኛ የአልትራቫዮሌት ፎቶሊቶግራፊ፣ እንዲሁም EUV ሊቶግራፊ ተብሎም ይጠራልይህ ቴክኖሎጂ በዓለም ላይ እጅግ ዘመናዊ የሆኑ ሴሚኮንዳክተሮችን እድገት ለማፋጠን እንቅፋትም ሆነ አንቀሳቃሽ ኃይል ሆኗል።

ምንም እንኳን ጽንሰ-ሐሳቡ በጣም ቴክኒካዊ ቢመስልም፣ የEUV ሊቶግራፊ ምን እንደሆነ፣ እንዴት እንደሚሰራ፣ ማን እንደሚቆጣጠረው እና በጂኦፖለቲካ እና በዓለም አቀፍ ኢኮኖሚ ላይ ምን ተጽዕኖ እንደሚያሳድር መረዳት የቺፕስ እጥረት ለምን እንዳለ፣ አንዳንድ አገሮች በእነዚህ ማሽኖች ለምን እንደሚጣሉ እና ኩባንያዎች ለምን እንደሚወዱ ለመረዳት ቁልፍ ነው። ASML፣ TSMC፣ ሳምሰንግ ወይም ኢንቴል በዓለም አቀፍ ደረጃ ስትራቴጂካዊ ሆነዋል።

እጅግ በጣም ከፍተኛ የአልትራቫዮሌት (EUV) ፎቶሊቶግራፊ ምንድን ነው?

በሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ውስጥ፣ የ EUV ሊቶግራፊ የሚያመለክተው አንድ እጅግ በጣም ከፍተኛ የአልትራቫዮሌት ብርሃንን የሚጠቀም የፎቶሊቶግራፊ ቴክኒክ በኤሌክትሮማግኔቲክ ስፔክትረም ውስጥ ለስላሳ ኤክስሬይ በሚባሉት አካባቢዎች 13,5 ናኖሜትር የሞገድ ርዝመት ያለው ሲሆን ይህም ማለት በኤሌክትሮማግኔቲክ ስፔክትረም ውስጥ ለስላሳ ኤክስሬይ ተብሎ በሚጠራው ክልል ውስጥ ነው። ይህ የሞገድ ርዝመት ከሚታየው ብርሃን (400-700 nm) እና እንዲሁም ከጥልቅ አልትራቫዮሌት (DUV) ሊቶግራፊ በጣም አጭር ነው፣ እሱም በተለምዶ በ248 nm (KrF) ወይም 193 nm (ArF) ይሰራል።

የዚህ በጣም አጭር የሞገድ ርዝመት አጠቃቀም ይፈቅዳል በጣም ትናንሽ እና ጥቅጥቅ ያሉ ቅጦችን ይግለጹ በሲሊኮን ዋፈርስ ላይ፣ ይህም በቢሊዮን የሚቆጠሩ ትራንዚስተሮችን በአንድ ቺፕ ላይ የማዋሃድ እድልን ያስከትላል። እያንዳንዱ አዲስ የሊቶግራፊክ ኖዶች ትውልድ (7 nm፣ 5 nm፣ 3 nm፣ 2 nm፣ 1,8 nm…) ፈጣን ቺፖችን ይዞ ይመጣል፣ የበለጠ አቅም እና የኃይል ፍጆታን በእጅጉ ይቀንሳል.

የፎቶሊቶግራፊ፣ ከ DUV ወይም EUV ጋር ይሁን፣ በመሠረቱ የሚከተሉትን ያካትታል የጂኦሜትሪክ ንድፍን በፎቶሪስቴስት በተሸፈነ ዋፈር ላይ ይሳሉይህ ፎቶፖሊመር ጭምብል (ወይም የፎቶማስክ) በመጠቀም በተመረጠ መልኩ ሲበራ ይቀየራል፣ ስለዚህ የተጋለጡት ቦታዎች የሚሟሟ ወይም የማይሟሟ እንዲሆኑ ያደርጋል፣ ይህም በአጉሊ መነጽር የተተከሉ አወቃቀሮች በንጣፉ ላይ እንዲቀረጹ ያስችላል። በEUV፣ አካላዊ መርህ ተመሳሳይ ነው፣ ነገር ግን የስርዓቱ ቴክኒካዊ ውስብስብነት በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል።

አንድ ቁልፍ እውነታ ይህ ነው የ13,5 nm የሞገድ ርዝመት ከአስር እጥፍ ያነሰ ነው በአርኤፍ ስካነሮች (193 nm) ውስጥ ከሚጠቀሙት በላይ። ለዚህም ምስጋና ይግባውና የEUV መሳሪያዎች ከ20 nm ያነሱ ዝርዝሮችን ማተም ይችላሉ፣ ይህም ባህላዊው ሊቶግራፊ ሊያሳካው የሚችለው በጣም ውስብስብ፣ ቀርፋፋ እና ውድ በሆኑ ባለብዙ-ንድፍ ቴክኒኮች ብቻ ነው።

የ EUV መብራት እንዴት እንደሚፈጠር እና እንደሚስተናገድ

13,5 nm ብርሃንን በተቆጣጠረ እና አስፈላጊ በሆነ ኃይል ማምረት የዚህ ቴክኖሎጂ ዋና ዋና የቴክኒክ ችግሮች አንዱበአሁኑ ስርዓቶች ውስጥ፣ አንድ ከፍተኛ ኃይል ያለው የ CO₂ ሌዘር ምንጭ በትንሽና በሚንቀሳቀስ ፈሳሽ ቆርቆሮ ላይ ሁለት እጅግ ፈጣን ምቶች ያቃጥላል። የመጀመሪያው ምቶች ጠብታውን ያበላሻሉ፤ ሁለተኛው ደግሞ የበለጠ ኃይለኛ ምቶች ይተናናሉ፣ ፕላዝማ ይፈጥራሉ።

ይህ ትኩስ የቆርቆሮ ፕላዝማ የEUV ጨረርን ያመነጫል፣ ይህም በመሰብሰቢያ መስታወት ተይዞ ወደ ቀረው የኦፕቲካል ሲስተም ይላካል። ይህ አጠቃላይ ሂደት በሚያስደንቅ ፍጥነት ይደገማል፣ ዙሪያ 50.000 ቬርስ ፖር ሴጉንዶየኢንዱስትሪ ምርት መጠንን ለመጠበቅ የሚያስችል በቂ የብርሃን ፍሰት ለመፍጠር።

የEUV ጨረር በአየር ስለሚዋሃድ፣ ከምንጩ ወደ ዋፈር የሚወስደው መንገድ በ ውስጥ መሆን አለበት ከፍተኛ ጥራት ያለው የቫኩም ክፍልበተጨማሪም፣ በኦፕቲካል ክፍሎች ውስጥ ያለ ማንኛውም የአቧራ ቅንጣት ወይም አነስተኛ የሆነ አለመጣጣም የታቀደውን ምስል ሊያበላሽ ስለሚችል፣ ለንፅህና፣ ለሜካኒካል መረጋጋት እና ለንዝረት ቁጥጥር የሚያስፈልጉት መስፈርቶች እጅግ በጣም ከፍተኛ ናቸው።

አንጸባራቂ ኦፕቲክስ፣ የማይቻሉ መስተዋቶች እና ልዩ ጭምብሎች

ከ DUV ሊቶግራፊ በተለየ መልኩ፣ የማስተላለፊያ ሌንሶችን እና ግልጽ የኳርትዝ ጭምብሎችን የሚጠቀመው፣ EUV ሊቶግራፊ የተመሠረተው በ ሙሉ በሙሉ የሚያንፀባርቅ ኦፕቲክስምክንያቱ ቀላል ነው፡- በባህላዊ ሌንሶች ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለውን ብርጭቆ ጨምሮ ሁሉም ቁሳቁሶች ማለት ይቻላል የ13,5 nm ብርሃንን ይቀበላሉ።

ከሌንሶች ይልቅ፣ የ EUV ስርዓቶች የሚከተሉትን ያካተተ ስርዓት ይጠቀማሉ እጅግ በጣም ትክክለኛ ባለብዙ ሽፋን መስተዋቶች እነዚህ መስተዋቶች ከምንጩ እስከ ዋፈር ያለውን ጨረር ይመራሉ እና ያተኩራሉ። በአቶሚክ ትክክለኛነት የተቀመጡ በደርዘን የሚቆጠሩ የተለያዩ ቁሳቁሶች ተለዋጭ ንብርብሮች የተገነቡ ሲሆን ይህም በፊዚክስ ወሰን ውስጥ ከፍተኛውን ቅልጥፍና በመጠቀም የEUV ጨረርን እንዲያንጸባርቁ ያስችላቸዋል።

ይሁን እንጂ፣ በእነዚህ የተራቀቁ መፍትሄዎች እንኳን፣ እያንዳንዱ መስታወት የሚቀበለውን ብርሃን ከፍተኛውን ክፍል ይቀበላል። የASML የአሁኑ ስርዓቶች ቢያንስ ሁለት የኮንደንሰር መስተዋቶችን እና ስድስት የፕሮጀክሽን መስተዋቶችን ይጠቀማሉ፣ እና አንድ ላይ፣ ከሚወጣው ብርሃን ውስጥ ወደ 96% የሚሆነው ጠፍቷል።ይህ የ EUV ምንጭ እጅግ በጣም ብሩህ እንዲሆን ይጠይቃል፣ ስለዚህም ከሁሉም ነጸብራቆች በኋላ በቂ ኃይል ወደ ዋፈር ይደርሳል።

ጭምብሎቹም የተለያዩ ናቸው፡ ግልጽ ያልሆኑ ቦታዎች ያሏቸው ግልጽ ሳህኖች ከመሆን ይልቅ፣ EUVዎች ይጠቀማሉ የሚያንፀባርቁ ጭምብሎችእነዚህም ባለብዙ ሽፋን ያላቸው ሲሆኑ፣ እንደ እፎይታ እና ነጸብራቅን የሚያስተካክሉ ሽፋኖች ተቀርጸውባቸዋል። በጭምብሉ ወይም በመስተዋቶቹ ላይ ያለ ማንኛውም ጉድለት ወዲያውኑ የህትመት ስህተቶችን ያስከትላል፣ ስለዚህም ጉድለት ያለባቸው ዋፈሮች።

የASML EUV ማሽኖችን በጣም ልዩ የሚያደርገው ምንድን ነው?

በኔዘርላንድስ ኩባንያ ASML የተመረቱት የEUV ፎቶሊቶግራፊ ማሽኖች ቃል በቃል እስካሁን ከተገነቡት በጣም ውስብስብ ማሽኖች መካከል አንዳንዶቹአንድ የመጀመሪያ ትውልድ የEUV ክፍል ከ100.000 በላይ ክፍሎችን፣ ወደ 3.000 የሚጠጉ ኬብሎችን፣ 40.000 ብሎኖችን እና ወደ ሁለት ኪሎ ሜትር የሚጠጉ የውስጥ የኤሌክትሪክ ሽቦዎችን ያዋህዳል። እና ይህ ሁሉ እጅግ በጣም በተራቀቀ የቁጥጥር ሶፍትዌር ፍጹም በሆነ መልኩ የተቀናበረ ነው።

ይህ የውስብስብነት ደረጃ መሳሪያዎቹን ግዙፍ ያደርገዋል፡ እያንዳንዱ ማሽን ከሚከተሉት ጋር ተመሳሳይ የሆነ ቦታ ይይዛል የከተማ አውቶቡስ እንዲሁም በርካታ ረዳት ሞጁሎችን፣ የማቀዝቀዣ ስርዓቶችን፣ የቫክዩም መሳሪያዎችን እና ትክክለኛ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን ይፈልጋል። ከዚህም በላይ ሙሉ በሙሉ የተገጣጠሙ አይደሉም፤ በመቶዎች በሚቆጠሩ ሳጥኖች ውስጥ ይጓጓዛሉ እና በደንበኛው ፋብሪካዎች ውስጥ በቦታው ላይ ተሰብስበው እና ተስተካክለው ይቀመጣሉ።

የASML አብዛኛው ስኬት የሚገኘው በቴክኖሎጂ አጋሮቹ ኔትወርክ ውስጥ ነው። የእነዚህ ማሽኖች 90% የሚሆኑት ክፍሎች ከሌሎች አምራቾች የመጡ ናቸው በዓለም ዙሪያ ተሰራጭቷል። ከእነዚህም መካከል ሁለት ቁልፍ ስሞች ጎልተው ይታያሉ፤ ሳይመር እና ዚኢኤስ፣ ሁለቱም ለኢዩቪ ሊቶግራፊ እንደታሰበው እንዲሠራ በጣም አስፈላጊ ናቸው።

የዜይስ አስተዋፅዖ፡ ኦፕቲክስ በፊዚክስ ወሰን ላይ

ሌላኛው ቁልፍ አጋር የሆነው ታሪካዊው የጀርመን ከፍተኛ ትክክለኛነት ያለው የኦፕቲክስ ኩባንያ ZEISS ነው። ZEISS ዲዛይን ያደርጋል እና ያመርታል። የ EUV መሳሪያዎች የሚያንፀባርቁ የኦፕቲካል ክፍሎች ከ ASML፣ ከመጀመሪያው የመሰብሰቢያ መስተዋቶች ጀምሮ እስከ ንድፉን ወደ ሲሊኮን የሚያስተላልፉት ውስብስብ የፕሮጀክሽን ኦፕቲክስ ድረስ።

እነዚህ መስተዋቶች ከሞገድ ርዝመት ጋር መሥራት አለባቸው 13,5 nm ወጥነት እና ትክክለኛነትን ይጠብቃል እጅግ በጣም ከፍተኛ የሞገድ ቅርፅ ያለው። የገጽታው ጠፍጣፋነት መስታወት ወደ አንድ አገር ስፋት ቢሰፋ፣ ያልተለመዱ ነገሮች ከሣር ምላጭ ቁመት ያነሰ ይሆናሉ። ማንኛውም በትንሹ የሚታይ መዛባት ንድፉን ያበላሽና ዋፈርን ከጥቅም ውጭ ያደርገዋል።

ከመስታወት በተጨማሪ፣ ZEISS በማዳበር ላይ ይሳተፋል በእውነተኛ ጊዜ የሚስተካከሉ ዳሳሾች እና አክቲቬተሮች ስርዓቱ በስራ ወቅት ሊከሰቱ የሚችሉ ጥቃቅን መበላሸቶችን፣ መፈናቀሎችን ወይም ንዝረቶችን ይለያል። እንዲሁም የኦፕቲካል ሲስተሙን ባህሪ ያለማቋረጥ የሚከታተል እና እጅግ በጣም ጥብቅ በሆኑ መቻቻል ውስጥ እንዲቆይ የሚያረጋግጥ ሶፍትዌር ያቀርባል።

ከፍተኛ-NA EUV፡ የ3nm እንቅፋትን የሚሰብር አዲሱ ትውልድ

ASML የመጀመሪያውን የEUV መሣሪያዎች ትውልድ ካጠናከረ በኋላ ለብዙ ዓመታት በማሽኖቹ ቀጣዩን እርምጃ ወስዷል ከፍተኛ የቁጥር ክፍተት፣ ከፍተኛ-NA EUV በመባል የሚታወቀውበጣም ወካይ የሆነው የንግድ ሞዴል ትዊንስስካን EXE:5200 ሲሆን ዛሬ በዓለም ላይ እጅግ የላቀ የሊቶግራፊ መሳሪያዎች እንደሆነ ይታሰባል።

የእነዚህ አዳዲስ ስርዓቶች ቁልፍ የኦፕቲካል ሲስተም የቁጥር ቀዳዳ መጨመር ላይ ነው፡ ከ NA = 0,33 አሁን ባለው የ EUV መሳሪያዎች ወደ በከፍተኛ-ኤንኤ ውስጥ NA = 0,55በአጠቃላይ፣ ይህ በ13,5 nm ተመሳሳይ የሞገድ ርዝመት የበለጠ ጥቃቅን ዝርዝሮችን ለማተም ያስችላል፣ ይህም ወደ ዋፈር የተዛወሩትን ቅጦች ጥራት ያሻሽላል።

ለዚህ መሻሻል ምስጋና ይግባውና፣ የከፍተኛ ደረጃ የኤ.ኦ.ኢ.ቪ. መሳሪያዎች የተቀናጁ ሰርኩዊቶችን ለማምረት በር ይከፍታሉ ከ3 nm የንግድ ገደብ በላይ, መፍቀድ ኖዶች 2 nm አካባቢ እና ኢንቴል ሊጠቀምበት ያቀደውን 18A (1,8 nm) ቴክኖሎጂ እንኳን። ከዚህም በላይ፣ ASML ሜካኒካል እና ዋፈር አያያዝ ስርዓቶችን አመቻችቷል፣ በዚህም አንድ ከፍተኛ-NA ማሽን በሰዓት ከ200 በላይ ዋፈርዎችን ማቀነባበር ይችላል፣ ይህም በአንድ ቺፕ ተወዳዳሪ ወጪን ለመጠበቅ ወሳኝ ነው።

የከፍተኛ ደረጃ ማሽን ዋጋ በግምት እንደሚገመት ይገመታል በአንድ ዩኒት 300 ሚሊዮን ዶላርይህ ከ150 ሚሊዮን ዶላር የሚያወጣ የመጀመሪያው ትውልድ EUV ዋጋ በግምት በእጥፍ የሚበልጥ ነው። ያም ሆኖ፣ ከዋጋው ቀድመው ለመቆየት ለሚፈልጉ አምራቾች፣ የግድ ኢንቨስትመንት ነው።

ከፍተኛ የጂኦፖሊቲካዊ ተጽዕኖ ያለው የቴክኖሎጂ ሞኖፖሊ

በ EUV ሊቶግራፊ ገበያ ውስጥ አንድ የማይካድ እውነታ አለ፡ ASML እነዚህን ማሽኖች ማምረት የሚችል ብቸኛው አምራች ነው በኢንዱስትሪ ደረጃ። ይህ ሞኖፖሊ በሴሚኮንዳክተር የእሴት ሰንሰለት ውስጥ ታይቶ የማይታወቅ የኃይል ቦታ ሆኖ ያገለግላል።

እንደ TSMC፣ ሳምሰንግ እና ኢንቴል ያሉ ግዙፍ ኩባንያዎች እጅግ በጣም የላቁ ቺፖችን ለማምረት በASML EUV መሳሪያዎች ላይ ይተማመናሉ። ከገቢው ሩብ የASML ገቢ በቀጥታ የሚመጣው ከEUV ስርዓቶች ሽያጭ ሲሆን የአገልግሎት ኮንትራቶችን፣ ማሻሻያዎችን፣ ስልጠናዎችን እና ጥገናን ሳይጨምር ነው።

ይህ የቴክኖሎጂ ዘርፍም አለው ግልጽ የሆነ የጂኦፖሊቲካል ገጽታበዩናይትድ ስቴትስ እና በቻይና መካከል የተፈጠረው ውጥረት የEUV ሊቶግራፊን በክርክሩ መሃል ላይ አስቀምጦታል። ዋሽንግተን ኔዘርላንድስ እጅግ የላቁ ማሽኖቿን ወደ ቻይና የምትልከው ምርት ላይ ገደብ እንድታደርግ ጫና አድርጋለች፣ ይህም የእስያው ሀገር ዘመናዊ ኖዶችን የማግኘት አቅሟን ለመግታት ነው። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ እንደ ካኖን ያሉ የጃፓን አምራቾች እንደ ናኖኢምፕሪንት ሊቶግራፊ (NIL) ያሉ አማራጮችን እየፈለጉ ነው፣ እነዚህም በንድፈ ሀሳብ 2nm ኖዶችን ማምረት የሚችሉ ናቸው፣ ነገር ግን ለጊዜው፣ EUV በቴክኖሎጂ ግንባር ቀደም ሆኖ አሁንም ድረስ ተጨባጭ ደረጃውን ይይዛል።

የ EUV ሊቶግራፊ ለዛሬዎቹ ቺፕስ በጣም አስፈላጊ የሆነው ለምንድነው?

የEUV ሊቶግራፊ ጠቀሜታ በየቀኑ የምንጠቀምባቸውን መሳሪያዎች በመመልከት በተሻለ ሁኔታ መረዳት ይቻላል። ስማርት ስልኮች፣ ስማርት ሰዓቶች፣ የቪዲዮ ጌም ኮንሶሎች እና ኮምፒውተሮች በቅርብ ጊዜ፣ ሁለቱም በነሱ ቺፕ ዲዛይን ልክ እንደ ማኑፋክቸሪንግ ስራቸው፣ በ7nm፣ 5nm ወይም ዝቅተኛ ኖዶች የተመረቱ ሲፒዩዎችን፣ ጂፒዩዎችን፣ ሶሲዎችን እና ሜሞሪዶችን ይጠቀማሉ፣ EUV ለተወሰኑ የሂደቱ ንብርብሮች አስፈላጊ ነው።

ለምሳሌ ሳምሰንግ የEUV ቴክኖሎጂን ለማምረት እንደተጠቀመ አስታውቋል። 7LPP የሚባሉ 7nm ቺፕስእነዚህ ቴክኖሎጂዎች ከፍተኛ አቅም ያላቸውን 5ጂ ኔትወርኮች፣ የተራቀቁ የአርቴፊሻል ኢንተለጀንስ አፕሊኬሽኖች፣ የኢንተርኔት ኦፍ ቲንግስ እና ራስን በራስ የማስተዳደር ስርዓቶችን ለማንቃት ወሳኝ ይሆናሉ። እንደ ኩባንያው ገለጻ፣ ወደ EUV መቀየር ከቀደሙት ባለብዙ-ፓተርን አርኤፍ ላይ የተመሰረቱ ቴክኖሎጂዎች ጋር ሲነጻጸር እስከ 50% የሚደርስ የኃይል ፍጆታን መቀነስ፣ 20% የአፈጻጸም ጭማሪ እና በግምት 40% የእግር አሻራ መቀነስ ያስችላል።

እንደ አፕል፣ ሁዋዌ እና ሌሎች ዋና ዋና የቺፕ ዲዛይነሮች ያሉ ኩባንያዎችም በእነሱ ላይ ጥገኛ ናቸው። EUV የሚጠቀሙ የመሠረት ፋብሪካዎች ፈጣን እና ቀልጣፋ መሳሪያዎችን ማቅረብ መቻል። ይህ ስለ ጥሬ ኃይል ብቻ አይደለም፡- የኃይል ፍጆታን እና ሙቀትን መቀነስ ለሞባይል ስልኮች፣ ላፕቶፖች እና ሰርቨሮች በተመጣጣኝ የሙቀት ገደቦች ውስጥ የተሻለ አፈፃፀም እንዲያገኙ ወሳኝ ነው።

የ EUV ሊቶግራፊ ከ DUV ጋር ሲነጻጸር ቁልፍ ጥቅሞች

የ EUV ሊቶግራፊ የመጀመሪያው ዋና ጥቅም የ በጣም ትንሽ የሆኑ ባህሪያትን ያትሙእንዲህ ባለ አጭር የሞገድ ርዝመት እና ተስማሚ የቁጥር ቀዳዳ፣ ተመሳሳይ የቺፕ መጠን ላላቸው መዋቅሮች ከቀደሙት ቴክኖሎጂዎች ጋር ሲነፃፀሩ የሚገኙትን ትራንዚስተሮች ብዛት በብዙ ጊዜ የሚያባዙ ሊመረቱ ይችላሉ።

ይህ ወደ ቺፕስ ይተረጉማል ከ የበለጠ የማቀነባበሪያ አቅም፣ የበለጠ የተቀናጀ ማህደረ ትውስታ እና ከሁሉም በላይ ደግሞ በአንድ ኦፕሬሽን የኃይል ፍጆታ በእጅጉ ይቀንሳል። ለመረጃ ማዕከላት፣ ለመገናኛ ኔትወርኮች ወይም ለትላልቅ የ AI አፕሊኬሽኖች፣ ይህ የኢነርጂ ቅልጥፍና መሻሻል በአሠራር ወጪዎች ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል።

ሁለተኛው ጥቅም ከሂደቱ ጋር የተያያዘ ነው፡ EUV ይፈቅዳል የሚያስፈልጉትን የሊቶግራፊክ ደረጃዎች ብዛት ይቀንሱ ተመሳሳይ ንድፍ ለማሳካት። ArF እና ባለብዙ-ንድፍ ዘዴዎች ውስብስብ መዋቅር ለማግኘት ሶስት ወይም አራት የተለያዩ መጋለጥ ሊያስፈልጋቸው ቢችልም፣ EUV ብዙውን ጊዜ አንድ ብቻ ይፈልጋል። ይህ የማኑፋክቸሪንግ ፍሰትን ያቃልላል፣ ምርትን ያሻሽላል፣ እና በመካከለኛ ጊዜ ውስጥ የአንድ ቺፕ ወጪን ሊቀንስ ይችላል።

በተጨማሪም፣ በአነስተኛ የወለል ስፋት ላይ ተጨማሪ ተግባራትን ማተኮር በመቻል፣ በተመሳሳይ የሲሊኮን ቁራጭ ላይ የሲፒዩ፣ የጂፒዩ፣ የAI አፋጣኝ መሳሪያዎች፣ የማስታወስ እና የተወሰኑ አመክንዮዎች አብረው የሚኖሩበት እየጨመረ ለሚሄድ የተዋሃዱ የስርዓት-በ-ቺፕ አርክቴክቸር በሩን ይከፍታል - አንድ ነገር ተግባራዊ የሚሆነው አንድ ነገር ሲኖር ብቻ ነው በጣም ከፍተኛ የውህደት ጥግግት.

የ EUV የአሁኑ ጉዳቶች እና ገደቦች

ለ EUV ሊቶግራፊ ዋነኛው እንቅፋት፣ ያለምንም ጥርጥር፣ የማሽኖቹ አስትሮኖሚካል ዋጋ እና የሚያስፈልጋቸው መሠረተ ልማት። በአንድ ዩኒት በቀላሉ ከመቶ ሚሊዮን ዶላር በላይ ስለሚሆኑ መሳሪያዎች ብቻ ሳይሆን በዙሪያቸው የተነደፉ ሙሉ ፋብሪካዎች፣ የላቁ የጽዳት ክፍሎች፣ በጣም ኃይለኛ የኃይል አቅርቦቶች እና እጅግ ውስብስብ የድጋፍ ስርዓቶች ስላሏቸው እየተነጋገርን ነው።

ይህ ማለት ጥቂት ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው ፋውንዴሽኖች እና IDMዎች ብቻ - TSMC፣ ሳምሰንግ፣ ኢንቴል እና ሌሎች ጥቂት - EUVን በስፋት ለማሰማራት አቅም አላቸው ማለት ነው። አብዛኛው የኢንዱስትሪው ክፍል የበለጠ ተመጣጣኝ እና ለታቀደለት ዓላማ ሙሉ በሙሉ የሚስማማውን የDUV ሊቶግራፊ መጠቀሙን ቀጥሏል። ያነሱ የላቁ ቺፖች እንደ አውቶሞቲቭ፣ መሰረታዊ የሸማቾች ኤሌክትሮኒክስ እና ብዙ የኢንዱስትሪ ስርዓቶች ውስጥ ተቀጥረው የሚሰሩ።

በተጨማሪም ቴክኖሎጂው አሁንም እየጎለበተ ነው የቴክኒክ ፈተናዎች አስፈላጊ ነገሮች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡ የብርሃን ምንጮች ኃይል፣ ከፍተኛ ኃይል ባላቸው ጨረሮች ላይ የሚደረጉ የኦፕቲካል ሽፋኖች የህይወት ዘመን፣ የአንጸባራቂ ጭምብሎች ውስብስብነት እና በእያንዳንዱ ዋፈር ላይ ጉድለቶችን ሳያስከትሉ ከፍተኛ ምርታማነትን የመጠበቅ አስፈላጊነት - እነዚህ ችግሮች ከትውልድ ወደ ትውልድ እየተሻሻሉ ነው።

ASML፣ Intel፣ Samsung እና TSMC፡- የተሻገሩ ጥገኛዎች ሰንሰለት

በASML እና በዋና ዋና የቺፕ አምራቾች መካከል ያለው ትብብር የደንበኛ-አቅራቢ ግንኙነት ብቻ አይደለም። ለምሳሌ፣ ኢንቴል በ… በ2012 4.000 ቢሊዮን ዶላር በASML የመጀመሪያዎቹን የEUV ማሽኖች ልማት ለመደገፍ፣ ለቴክኖሎጂው ቅድሚያ የሚሰጠውን ተደራሽነት ለማረጋገጥ እና በልማቱ ውስጥ በንቃት ለመሳተፍ።

ASML በአሁኑ ጊዜ የመጀመሪያውን የከፍተኛ-NA EUV ሲስተሞችን ለስትራቴጂካዊ ደንበኞች እያቀረበ ነው። የመጀመሪያው የትዊንስካን EXE:5200 ሲስተም በካሊፎርኒያ ሂልስቦሮ ውስጥ ወደሚገኝ የኢንቴል ፋብሪካ ቀርቧል፣ ይህም ከአስርተ ዓመቱ ሁለተኛ አጋማሽ በኋላ 18A (1,8 nm) ኖድ ለመድረስ ከኩባንያው የመንገድ ካርታ ጋር የሚስማማ እርምጃ ነው። ከ TSMC እና ሳምሰንግ ጋር ያለውን ክፍተት መዝጋት በቴክኖሎጂ አመራር ውድድር ላይ።

ሳምሰንግ እና ቲኤስኤምሲ በእንዲህ እንዳለ፣ በኤኤስኤምኤል ጭነት ውስጥ ያለውን የEUV የማምረት አቅም እና ቅድሚያ ለማግኘት እየተፎካከሩ ነው። በኮቪድ-19 ወረርሽኝ ምክንያት የተባባሰው የኤክስፖርት መዘግየቶች አልፎ አልፎ አስገድደዋል። የመንገድ ካርታዎችን እንደገና ማስተካከልእንደ 3nm ያሉ የኖዶችን የሙከራ ምርት ለሌላ ጊዜ ማስተላለፍ እና እንደ አፕል፣ Qualcomm ወይም ትላልቅ የመኪና አምራቾች ባሉ ከፍተኛ ዋጋ ባላቸው ደንበኞች መካከል የዋፈር ምደባን እንደገና ማደራጀት።

ይህ አጠቃላይ ሥነ-ምህዳር ማለት የEUV ስርዓቶች መገኘት፣ የASML የማድረስ መጠን እና የCymer፣ ZEISS እና የሌሎች አቅራቢዎች ተለዋዋጭነት ለመወሰን ወሳኝ ምክንያቶች ሆነዋል ማለት ነው። የትኞቹ ኩባንያዎች እና የትኞቹ አገራት ፍጥነቱን እያስቀመጡ ነው? በሚቀጥለው ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ውስጥ።

እጅግ በጣም ከፍተኛ የአልትራቫዮሌት ፎቶሊቶግራፊ የሙርን ህግ ሕያው ለማድረግ ቁልፍ ሆኖ እራሱን አረጋግጧል፣ 7፣ 5 እና 3 nm ቺፖችን በማምረት እና ወደ 2 nm እና ከዚያ በታች በመሮጥ፣ ነገር ግን በጥቂት ተጫዋቾች የሚቆጣጠር እጅግ በጣም ውድ ሀብት ነው። ፊዚክስን፣ ተግዳሮቶቹን እና ገበያውን መረዳት ሞባይል ስልካችን፣ መኪናችን ወይም በየቀኑ የምንጠቀምበት ደመና በዓለም ዙሪያ በተበተኑ ጥቂት ግዙፍ ማሽኖች ላይ ለምን እንደሚመሰረት እንድናውቅ ይረዳናል። ASML እና አጋሮቹ የEUV ቴክኖሎጂን ወሰን መግፋትን የመቀጠል ችሎታቸው.