Чип-производство: euv делает большой шаг

После всей этой шумихи по поводу 50-летия Закона Мура на прошлой неделе, был реальный признак того, что следующие шаги становятся ближе на этой неделе, так как производитель оборудования ASML объявил, что достиг соглашения о продаже как минимум 15 новых инструментов для литографии EUV неназванному клиенту в США, почти наверняка Intel.

Компании по производству чипов годами говорили об обещании экстремальной ультрафиолетовой (EUV) литографии, рекламируя ее как замену иммерсионной литографии, которая стала стандартом в производстве современных чипов на протяжении более десяти лет. С помощью иммерсионной литографии крошечные световые волны преломляются через жидкость для печати рисунков, используемых для создания транзисторов на чипе. Это работало хорошо для нескольких поколений чипов, но в последние годы, когда передовое производство чипов перешло на 20, 16 и 14 нм узлы, производители чипов вынуждены были использовать то, что называется «двойным паттерном», чтобы создавать еще меньшие шаблоны на чипсы Это приводит к увеличению времени и затрат при создании слоев микросхемы, которые требуют двойной структуры; и это будет только сложнее в последующих поколениях.

С EUV свет может быть намного меньше, и, таким образом, изготовителю чипа потребуется меньше проходов, чтобы создать слой чипа, который в противном случае потребовал бы нескольких проходов иммерсионной литографии. Но чтобы эта работа была успешной, такие машины должны быть в состоянии работать стабильно и надежно. Самая большая проблема заключалась в разработке источника энергии плазмы - эффективно мощного лазера - который будет работать стабильно, заменив таким образом источник света 193 нм, распространенный в иммерсионных машинах.

ASML работал над этим в течение многих лет, и несколько лет назад приобрел Cymer, ведущую компанию, пытающуюся создать источник света. Примерно в то же время он получил инвестиции от своих крупнейших клиентов - Intel, Samsung и TSMC. По пути компания сделала много объявлений о прогрессе, который она достигла, поскольку она перешла от инструментов, способных производить несколько пластин в час, до недавнего времени, когда цифры начали приближаться к 100 пластинам в час или около того. потребуется, чтобы сделать EUV экономически эффективным.

ASML предпочитает говорить о комбинации вафель в день и доступности, времени, в течение которого инструмент фактически находится в производстве. В своем заявлении о доходах на прошлой неделе компания заявила, что ее цель в этом году - получить инструменты для производства 1000 вафель в день при минимальной доступности 70%; и сказал, что один клиент уже смог получить до 1000 вафель в день (хотя, вероятно, не при такой доступности). Цель ASML - получить 1500 вафель в день в 2016 году, и в этот момент он считает, что этот инструмент будет экономичным для некоторых приложений.

В своей телефонной конференции о доходах на прошлой неделе TSMC заявила, что у нее есть два инструмента, способных в настоящее время обеспечивать среднюю пропускную способность пластин в несколько сотен пластин в день при использовании 80-ваттного источника питания.

На форуме разработчиков Intel прошлой осенью старший научный сотрудник Intel Марк Бор, специалист по разработке логических технологий, сказал, что он очень заинтересован в EUV за его потенциал в улучшенном масштабировании и упрощении процессов, но сказал, что, хотя Intel очень заинтересована в EUV, это всего лишь еще не готов с точки зрения надежности и технологичности. В результате, по его словам, ни 14-нм, ни 10-нм узлы Intel не используют эту технологию. В то время он сказал, что Intel "не делает ставок" на 7 нм и может производить чипы на этом узле без него, хотя и сказал, что с EUV будет лучше и проще.

Похоже, новость указывает на то, что Intel теперь считает, что EUV может быть готова к этому узлу процесса. Хотя ASML не подтвердил, что Intel является заказчиком, на самом деле нет другой американской компании, которая бы нуждалась в таком количестве инструментов; и время, казалось бы, соответствовало 7-нм производственным потребностям Intel. Но обратите внимание, что в объявлении только говорится, что две новые системы должны быть поставлены в этом году, а остальные 15 запланированы на более поздний срок, и сама Intel не подтвердила, что будет использовать 7 нм. Вероятно, Intel позиционирует себя так, что, если инструменты действительно развиваются с темпами, предсказываемыми ASML, они могут использовать их на 7 нм.

Конечно, большинство других крупных производителей микросхем также были клиентами ранних инструментов, и TSMC также открыто высказывался о желании иметь такое оборудование для будущего производства. Можно ожидать, что другие литейные заводы, в частности, Samsung и Globalfoundries, будут в курсе, а в конечном итоге и производители памяти.

Между тем, было много предположений о новых материалах, используемых в новых технологических узлах, таких как деформированный германий и арсенид индия-галлия. Это также будет большим изменением по сравнению с используемыми в настоящее время материалами. Опять же, это не было подтверждено, но это интересно.

В совокупности все выглядит так, что технологии, необходимые для изготовления еще более плотных чипов, продолжают совершенствоваться, но стоимость перехода на каждое новое поколение будет продолжать расти.