Pokonali ostatnią przeszkodę. Czas na masową produkcję EUV

Trwało to dłużej i kosztowało więcej, niż ktokolwiek się spodziewał, ale w końcu prace nad litografią w ekstremalnie dalekim ultrafiolecie (EUV) mają się ku końcowi. Podczas targów Semicon West holenderska firma ASML ogłosiła, że udało się jej stworzyć 250-watowe źródło światła dla EUV. Źródło o takiej mocy jest konieczne, by urządzenia EUV mogły wytwarzać 125 plastrów krzemowych na godzinę, a to warunek wdrożenia opłacalnej produkcji na skalę przemysłową. ASML przez lata nie była w stanie zbudować odpowiedniego źródła. W końcu się udało.

Wiodący producenci półprzewodników, jak Intel, Samsung, TSMC i Globalfoundries chcą w ciągu najbliższych 2 lat wdrożyć EUV do masowej produkcji. W lutym ASML zademonstrowała urządzenie naświetlające 104 plastry na godzinę i zapowiedziało, że przed powstaniem źródła o mocy 250 watów osiągnie wydajność 125 plastrów na godzinę.

Obecnie ASML posiada 14 maszyn testowych służących rozwojowi EUV. Naświetliły one już ponad milion plastrów krzemowych, w tym ponad 500 000 w ciągu ostatnich 12 miesięcy. W bieżącym roku firma dostarczyła zaś pierwsze urządzenia EUV, NXE:3400B, które są wykorzystywane do komercyjnej produkcji na niewielką skalę. W kwietniu ASML zalegało z dostarczeniem klientom 21 systemów do EUV. W większości zostały one zamówione przez Intela. W przyszłym tygodniu firma ogłosi, ile z zamówień zostało zrealizowanych.

Pierwsze prace, których wynikiem było rozwinięcie technologii EUV, rozpoczęto już w latach 70. ubiegłego wieku, gdy prowadzono nieudane eksperymenty z litografią wykorzystującą promieniowanie rentgenowskie. Przemysł półprzewodnikowy z niecierpliwością oczekuje EUV, która miała być gotowa już na początku obecnej dekady, ale jej debiut ciągle się opóźniał. Wedle niektórych szacunków przez te wszystkie lata na rozwój tej technologii wydano ponad 20 miliardów dolarów.

Urządzenia do EUV nie będą tanie. Szacuje się się, że pojedynczy zestaw będzie kosztował 100 milionów dolarów. Mimo to przemysł półprzewodnikowy nie może się ich doczekać. Jeśli bowiem chcemy coraz bardziej miniaturyzować układy scalone, musimy już wkrótce zacząć wykorzystywać albo EUV, albo udoskonalone techniki litografii zanurzeniowej. Jednak ta druga technologia wymaga trzy- lub czterokrotnego naświetlania każdego plastra krzemowego. Cały proces produkcyjny jest więc znacznie bardziej kosztowny niż jednoprzebiegowe naświetlanie za pomocą EUV.

Jeśli popatrzymy na koszty wieloetapowego procesu litografii zanurzeniowej sądzimy, że EUV jest znacznie tańsze w przeliczeniu na każdy krok tego procesu. I jest to prawdziwe odnośnie trzykrotnego naświetlania w litografii zanurzeniowej, nie mówiąc już o naświetlaniu czterokrotnym i dalszych krokach, mówi Michael Lercel, dyrektor marketingu w ASML. Dodał przy tym, że również pod innymi względami, takimi jak prędkość pracy, mniejsza liczba zmiennych oraz mniejsze prawdopodobieństwo powstawania błędów, EUV ma przewagę nad litografią zanurzeniową.

EUV ekstremalnie daleki ultrafiolet półprzewodnik litografia