Чипи стануть набагато дешевшими: в Японії створили покращений EUV-сканер для їхнього виробництва

Завдяки спрощеній конструкції літографічних верстатів, галузь зможе впровадити набагато більше систем EUV найближчими роками.

Науковці з Окінавського інституту науки і технологій (OIST) в Японії запропонували абсолютно новий і значно спрощений інструмент EUV-літографії, який дешевший за обладнання від компанії ASML. Якщо пристрій потрапить у масове виробництво, він може змінити індустрію виробництва чипів, а то й усю напівпровідникову промисловість, пише Tom's Hardware.

Нова система використовує тільки два дзеркала в оптичній проєкційній установці, що є істотною відмінністю від традиційної конфігурації з шістьма дзеркалами. Проблема такої оптичної системи полягає в тому, що вона передбачає вирівнювання цих дзеркал по прямій лінії, що гарантує, що система підтримує високі оптичні характеристики без звичайних спотворень, пов'язаних з EUV-світлом. Нова конструкція дозволяє понад 10% початкової енергії EUV досягати пластини порівняно з 1% у стандартних установках, що є суттєвим досягненням.

Команда дослідників розв'язала дві основні проблеми EUV-літографії: запобігання оптичним абераціям і забезпечення ефективної передачі світла. Метод "дволінійного поля" OIST освітлює фотомаску, не заважаючи оптичному шляху, що зводить до мінімуму спотворення і підвищує точність зображення на кремнієвій пластині.

Однією з ключових переваг такого мінімалістського дизайну є підвищення надійності та зниження складності обслуговування. Ще однією перевагою конструкції EUV-сканера є різке зниження енергоспоживання. Завдяки оптимізованому оптичному шляху система працює з джерелом EUV-світла потужністю всього 20 Вт, що призводить до загального енергоспоживання менше 100 кВт. Навпаки, традиційні системи EUV-літографії часто вимагають потужності понад 1 МВт. Завдяки нижчому енергоспоживанню нова літографічна система не потребує складної та дорогої системи охолодження.

Продуктивність системи було ретельно перевірено за допомогою програмного забезпечення для оптичного моделювання, що підтвердило її здатність виробляти сучасні напівпровідники. Вчені з OIST подали заявку на патент, що свідчить про готовність до комерційного впровадження технології. Інститут розглядає новий літографічний верстат як важливий крок на шляху до розв'язання глобальних проблем, таких як витрати на виробництво чипів та енергоспоживання напівпровідникових фабрик, що впливає на навколишнє середовище.

Економічні наслідки цього винаходу багатообіцяючі. Очікується, що світовий ринок EUV-літографії зросте з 8,9 млрд доларів у 2024 році до 17,4 млрд доларів до 2030 року. Завдяки такій спрощеній конструкції верстатів галузь може впровадити більше систем EUV у найближчі роки.