Video: How Chips are Manufactured – with Optics from ZEISS (Listopad 2024)
Poté, co minulý týden probudilo padesáté výročí Mooreova zákona, došlo k reálnému náznaku, že se tento týden blíží další kroky, protože výrobce zařízení ASML oznámil, že dosáhl dohody o prodeji minimálně 15 nových litografických nástrojů EUV na nepojmenovaného zákazníka v USA, téměř jistě Intel.
Čipové společnosti už léta mluví o příslibu extrémní ultrafialové (EUV) litografie, jako náhradu za ponořenou litografii, která se stala standardem výroby pokročilých čipů po více než deset let. Při ponořené litografii jsou malé vlnové délky světla lomeny kapalinou pro tisk vzorů použitých k vytvoření tranzistorů na čipu. To fungovalo dobře pro více generací výroby čipů, ale v posledních letech, když se pokročilá výroba čipů posunula do uzlů 20, 16 a 14nm, museli výrobci čipů používat to, čemu se říká „dvojité vzorování“, aby vytvořili ještě menší vzory na čipy. Výsledkem je více času a více nákladů při vytváření vrstev čipu, které vyžadují dvojí vzorování; a to bude jen těžší v následujících generacích.
U EUV může být světlo mnohem menší, a proto by výrobce čipu potřeboval méně průchodů k vytvoření vrstvy čipu, která by jinak potřebovala vícenásobné průchody ponorné litografie. Aby však tato práce fungovala úspěšně, musí být takové stroje schopny pracovat důsledně a spolehlivě. Největším problémem byl vývoj zdroje plazmatické energie - ve skutečnosti vysoce výkonného laseru -, který bude pracovat důsledně, čímž nahradí 193nm světelný zdroj běžný v ponorných strojích.
ASML na tom pracuje roky a před několika lety získala společnost Cymer, přední společnost, která se pokouší vyrobit světelný zdroj. Přibližně ve stejné době obdržela investice od svých největších zákazníků - Intel, Samsung a TSMC. Po cestě společnost vydala spoustu oznámení o pokroku, který dělala, když se přesunula od nástrojů schopných produkovat několik oplatek za hodinu až do nedávné doby, kdy se čísla začala přibližovat přibližně 100 oplatkám za hodinu nebo tak bude trvat, než bude EUV nákladově efektivní.
ASML preferuje mluvení o kombinaci oplatek za den a dostupnosti, množství času, který je nástroj ve výrobě. Společnost ve svém výdělkovém volání minulý týden uvedla, že jejím cílem v letošním roce bylo získat nástroje pro výrobu 1 000 oplatek denně při minimální dostupnosti 70 procent; a řekl, že jeden zákazník se již mohl dostat k 1 000 oplatkám denně (i když pravděpodobně k dispozici). Cílem společnosti ASML je v roce 2016 dosáhnout 1 500 destiček za den, kdy se domnívá, že tento nástroj bude pro některé aplikace ekonomický.
Ve svém konferenčním hovoru o výdělcích minulý týden TSMC uvedla, že má v současné době dva nástroje schopné průměrného výkonu oplatky několika stovek oplatků denně pomocí zdroje energie o výkonu 80 wattů.
Na fóru pro vývojáře Intelu na podzim minulého roku Intel Senior Fellow Mark Bohr, Logic Technology Development, řekl, že se velmi zajímá o EUV pro jeho potenciál ve zlepšování škálování a zjednodušení toku procesů, ale řekl, že ačkoli Intel se o EUV velmi zajímal, ještě není připraven, pokud jde o spolehlivost a vyrobitelnost. V důsledku toho řekl, že ani 14nm, ani 10nm uzly Intel tuto technologii nepoužívají. V té době prohlásil, že Intel na něj „nesázel“ po dobu 7nm a mohl na tomto uzlu vyrábět čipy bez něj, i když řekl, že by bylo lepší a jednodušší s EUV.
Zdá se, že tato zpráva naznačuje, že společnost Intel si nyní myslí, že EUV může být pro tento procesní uzel připravená. Přestože ASML nepotvrdil, že Intel byl zákazníkem, ve skutečnosti neexistuje jiná americká firma, která by potřebovala tolik nástrojů; a zdá se, že načasování odpovídá výrobním potřebám Intelu 7nm. Oznámení však uvedlo, že dva nové systémy byly letos naplánovány na dodání, se zbývajícími patnácti pro pozdější a Intel sám nepotvrdil, že použije 7nm. Pravděpodobně se Intel umisťuje tak, že pokud nástroje skutečně postupují tempem, které ASML předpovídá, může jej použít v 7nm.
Samozřejmě většina ostatních velkých výrobců čipů byla také zákazníky časných nástrojů a TSMC také velmi hlasitě vyjádřilo přání mít takové vybavení pro budoucí výrobu. Očekávali byste, že budou v řadě i další slévárny čipů, zejména Samsung a Globalfoundries, a případně i výrobci paměti.
Mezitím spousta spekulací o nových materiálech používaných v nových procesních uzlech, jako je napjatý germanium a arzenid india a gallia. I to by byla velká změna oproti aktuálně používaným materiálům. Opět to nebylo potvrzeno, ale je to zajímavé.
Dohromady to vypadá, že techniky potřebné pro výrobu ještě hustějších čipů se stále zlepšují, ale že náklady na přesun do každé nové generace se budou i nadále zvyšovat.
