Okinawa Institute of Science and Technology OIST
В мире совсем немного компаний, которые способны производить современные чипы. И большинство этих компаний зависят от продукции, фактически, монополиста — нидерландского производителя литографов, ASML. Стоят эти машины даже не как крыло от боинга, а как целый «Боинг». Так что приобрести их могут немногие.
Но сейчас, кажется, ситуация изменилась — японцы разработали недорогой и относительно простой EUV-сканер. Подробности — под катом.
Что это за литограф?
Создали новую литографическую машину специалисты Окинавского института науки и технологий (Okinawa Institute of Science and Technology, OIST, Япония). По словам авторов проекта, компонентов в машине гораздо меньше, чем в сканерах ASML. Чем меньше деталей, тем, обычно, надежнее конструкция. А еще дешевле ее себестоимость, что делает литографы доступнее. По мнению экспертов, если эти литографы начнут массово использоваться, то чипы могут подешеветь. Как раз потому, что японские литографы стоят меньше, чем нидерландские.
Подробности японцы не раскрывают, но известно, что в системе всего два зеркала и несколько оптических элементов для компенсации искажений. В литографах ASML таких элементов гораздо больше, что делает настройку машины чрезвычайно сложной. ASML использует особый метод выравнивания зеркал внутри относительно друг друга.
Okinawa Institute of Science and Technology OIST
А вот японцы каким-то образом предотвратили оптические аберрации без большого количества зеркал. Он смогли обеспечить еще и эффективное распространение потока света. По словам создателей японских литографов, в них применяется метод «двойного линейного поля» (dual-line field), что дает возможность повысить точность изображения на кремниевой пластине.
Okinawa Institute of Science and Technology OIST
Еще одно достоинство новой машины — более высокая надежность всей конструкции. Она достигается как раз за счет меньшего количества узлов, способных сломаться. Конечно, что-то может выйти из строя и в японском литографе, но вероятность этого гораздо ниже, чем у машины от ASML.
Третья сильная сторона японских систем — гораздо меньшее энергопотребление по сравнению со сканерами ASML. Японские литографы работают с источником света EUV мощностью в 20 Вт, что приводит к общему показателю энергопотребления в 100 кВт. Кажется, что это много, но традиционные системы, по словам экспертов, потребляют на порядок больше энергии — от 1 МВт и выше.
Благодаря энергоэффективности литографы греются гораздо меньше, так что им не нужна дорогая система охлаждения, применяемая в литографах от ASML.
Серьезный ли это конкурент Нидерландам?
Пока нет, поскольку литографы даже не отгружены покупателям. Созданы уже коммерческие машины, которые начнут продавать в скором времени. Но сейчас их все еще тестируют. Тем не менее, в ближайшем обозримом будущем японцы могут составить конкуренцию нидерландцам. Дело в том, что двухзеркальный EUV-сканер вполне пригоден для производства полупроводников по передовым техпроцессам. Такие машины можно использовать для выпуска современных чипов.
ASML, несмотря на некоторые сложности — ограничение сотрудничества с Китаем, несколько неустойчивой налоговой политике Нидерландов, продолжает отлично себя чувствовать. Клиентов у компании достаточно много, вряд ли они прямо сейчас начнут переходить к японцам — просто потому, что у тех появились сканеры другого типа.
Но если литографы от OIST покажут себя с лучшей стороны, то все возможно. Уже сейчас японцы говорят о решении ряда проблем, характерных для литографических машин. Это, в первую очередь, упрощение конструкции, снижение энергопотребления и снижение цены. К сожалению, пока неизвестно, сколько именно будет стоить литограф от японцев, но производитель утверждаете, что цена такой машины значительно ниже, чем системы от ASML.
А что у ASML?
Весной началась отгрузка этих систем, способных производить 2-нм чипы. Стоимость — $300 млн за единицу. К слову, сразу 6/10 литографов, которые произведет ASML за год, заказала компания Intel®. Другие клиенты — TSMC, Samsung, SK Hynix и Micron.
Более совершенная оптика литографа позволяет создавать на кремниевой подложке элементы толщиной не более 8 нм, плотность размещения транзисторов в итоге удается увеличить в три раза. Это огромная машина. Так, система массой 150 тонн в разобранном состоянии занимает 250 контейнеров, а для ее монтажа коллективу из 250 инженеров требуется около шести месяцев.
По мнению ASML, постепенный рост производительности EUV-сканеров позволяет нивелировать главный недостаток такого типа систем — относительно невысокую скорость работы. Соответственно, EUV будут активнее использовать такие разработчики чипов, как Apple®, AMD, Intel®, Nvidia и Qualcomm. Кроме того, эта же система может стать ключевой для таких производителей памяти, как Micron, Samsung и SK Hynix.
Автор: DRoman0v
