Технические задачи не становятся проще, компаниям приходится прилагать значительные усилия, чтобы оставаться на острие прогресса. В качестве, так сказать, новогоднего подарка Intel получит первый EUV-сканер для High-NA от ASML. Первый сканер отправится в Хиллсборо в американском штате Портленд, где Intel ведет исследования и разработку своего производства. Поставка первого EUV-сканера для High-NA в Intel является частью соглашения между двумя компаниями, которое было заключено еще в 2018 году.
High-NA расшифровывается как High Numerical Aperture и означает количество и размер используемых анаморфотных линз. На вопрос, почему EUV-литография High-NA будет важна для будущих техпроцессов, сотрудник одной из полупроводниковых компаний однажды ответил: «потому что лучшей альтернативы нет». Будучи почти монопольным поставщиком в этой области, ASML взяла на себя обязательства по техническому внедрению High-NA. Первый сканер Twinscan EXE:5200 EUV будет использоваться на полупроводниковых заводах с 2025 года на самом современном производстве.
Intel установит первый Twinscan EXE:5200 в Хиллсборо для проектирования передовых производственных процессов EUV с High-NA. Причем здесь не тот случай, когда можно просто установить соответствующие машины, а затем получить готовые экспонированные пластины. Каждый производственный процесс требует собственной настройки оборудования. Даже отдельные этапы должны быть адаптированы при переносе с теоретического проекта на желаемое массовое производство. Поэтому пройдут недели и месяцы, прежде чем подобная машина экспонирования сможет начать работу.
По рекламе ASML можно подумать, что Twinscan EXE:5200 состоит из одного контейнера, но это не так. В общей сложности речь идет о добром десятке таких контейнеров с многочисленными крупными и мелкими компонентами. В конечном итоге высота экспонирующих машин достигает трех этажей, что является одной из причин, по которой новые фабрики строятся с чистыми зонами с более высоким потолком.
Первые машины Twinscan EXE:5200 должны поступить в массовое производство в 2025 году. Intel станет одним из первых производителей полупроводников, использующих передовую технологию, благодаря ранней поставке первого пилотного сканера. ASML рассчитывает поставлять около 20 таких сканеров в год к 2027/28 году. С 2024 года количество поставок будет постепенно увеличиваться до заданной цели.
Samsung и TSMC также получат от ASML упомянутые экспонирующие машины. Помимо исследовательского центра в Хиллсборо, они будут использоваться на заводах Intel для массового производства чипов. В том числе в американском штате Огайо, где Intel в настоящее время строит новый завод, но, скорее всего, они будут устанавливаться и на планируемом заводе под Магдебургом в Германии.
Техническая реализация захватывает дух
Технологии источника света сами по себе уже являются технологическим чудом. Для облучения требуется свет с длиной волны 13,5 нм. Однако он генерируется не простым источником света, а лазером, который дважды выстреливает в капли жидкого олова - один раз, чтобы превратить форму капли в плоский диск, а второй выстрел - чтобы ионизировать олово, из которого затем образуется плазма. Подобная стрельба происходит 50.000 раз в секунду. Зеркало-коллектор улавливает EUV-излучение, испускаемое плазмой во всех направлениях, фокусирует его и передает в систему литографии (например, Twinscan EXE:5200) для экспонирования пластины. Используемые лазеры поставляются компанией TRUMPF из Германии.
Но зеркало также требует особого качества. Его диаметр составляет 1 метр. Зеркало изготавливается немецкой компаний Zeiss, оно имеет максимальную шероховатость 20 пм (пикометров, 1012). Если экстраполировать самые высокие шероховатости зеркала на размер Земли, то самые высокие горы буду ниже одного метра.
Мы упомянули лишь два момента, подчеркивающие технические сложности, связанные с экспонированием полупроводниковых компонентов.
Подписывайтесь на группу Hardwareluxx ВКонтакте и на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).