Чипы станут намного дешевле: в Японии создали улучшенный EUV-сканер для их производства

Ученые из Окинавского института науки и технологий (OIST) в Японии предложили совершенно новый и значительно упрощенный инструмент EUV-литографии, который дешевле оборудования от компании ASML. Если устройство попадет в массовое производство, оно может изменить индустрию производства чипов, а то и всю полупроводниковую промышленность, пишет Tom's Hardware.

Новая система использует только два зеркала в оптической проекционной установке, что является существенным отличием от традиционной конфигурации с шестью зеркалами. Проблема такой оптической системы заключается в том, что она предполагает выравнивание этих зеркал по прямой линии, что гарантирует, что система поддерживает высокие оптические характеристики без обычных искажений, связанных с EUV-светом. Новая конструкция позволяет более 10% начальной энергии EUV достигать пластины по сравнению с 1% в стандартных установках, что является существенным достижением.

Команда исследователей решила две основные проблемы EUV-литографии: предотвращение оптических аберраций и обеспечение эффективной передачи света. Метод "двухлинейного поля" OIST освещает фотомаску, не мешая оптическому пути, что сводит к минимуму искажения и повышает точность изображения на кремниевой пластине.

Одним из ключевых преимуществ такого минималистского дизайна является повышение надежности и снижение сложности обслуживания. Еще одним преимуществом конструкции EUV-сканера является резкое снижение энергопотребления. Благодаря оптимизированному оптическому пути система работает с источником EUV-света мощностью всего 20 Вт, что приводит к общему энергопотреблению менее 100 кВт. Напротив, традиционные системы EUV-литографии часто требуют мощности более 1 МВт. Благодаря более низкому энергопотреблению новая литографическая система не требует сложной и дорогой системы охлаждения.

Производительность системы была тщательно проверена с помощью программного обеспечения для оптического моделирования, что подтвердило ее способность производить современные полупроводники. Ученые из OIST подали заявку на патент, что свидетельствует о готовности к коммерческому внедрению технологии. Институт рассматривает новый литографический станок как важный шаг на пути к решению глобальных проблем, таких как затраты на производство чипов и энергопотребление полупроводниковых фабрик, которое влияет на окружающую среду.

Экономические последствия этого изобретения многообещающие. Ожидается, что мировой рынок EUV-литографии вырастет с 8,9 млрд долларов в 2024 году до 17,4 млрд долларов к 2030 году. Благодаря такой упрощенной конструкции станков отрасль может внедрить больше систем EUV в ближайшие годы.