Индустрията на чиповете може да си отдъхне от монопола на

Индустрията на чиповете може да си отдъхне от монопола на ASML, с помощта на японска разработка на EUV скенер (снимка: IOST)

Японски експерти създадоха банален и благонадежден EUV литографски скенер за произвеждане на чипове. Твърди се, че той е по-евтин и по-добър от машините на главния снабдител на такова съоръжение в света – холандската компания ASML. Серийното произвеждане може да докара до по-ниски цени на процесорите и другите чипове.

Инженери от Окинавския институт за просвета и технологии (OIST) сътвориха литографски скенер със специфичен дизайн, който има доста по-малко съставни елементи в сравнение с скенерите на холандската компания ASML, заяви Tom’s Hardware. Поради това цената му е по-ниска, което от своя страна може да докара до по-икономично произвеждане на чипове в огромни размери.

EUV скенерите са съоръжение за произвеждане на модерни чипове в рискова ултравиолетова среда (Extreme Ultra-Violet, EUV), по най-модерните сега софтуерни процеси 4 и 3 нанометра.

Що се отнася до ASML, тя е съвсем монополист на този пазар. Това е най-големият снабдител на EUV скенери с дял над 90% в света. DUV скенерите (дълбоко ултравиолетови, Deep UV), които се употребяват за произвеждане на чипове по относително остарели стандарти, също се доставят в по-голямата си част единствено от холандската компания.

Настоящите EUV скенери на ASML употребяват система с шест огледала като част от конфигурация за оптична проекция. Японски учени предложиха да се понижи броят им три пъти, т.е. до две огледала, без загуба на функционалност, което води до по-ниска цена.

Колкото по-евтино, толкоз по-добре

Екипът от OIST е създал изцяло нов дизайн на EUV скенер. Ако такава машина влезе в всеобщо произвеждане, тя може да промени полупроводниковата промишленост, защото към този момент няма да е належащо да се харчат десетки милиони долари за ASML съоръжение при съвсем цялостната липса на съперници.

Японските инженери оферират компенсиране на вероятните оптични изкривявания в системата от две огледала, които ASML отстрани единствено благодарение на по-голям брой огледала, посредством потребление на специфичен способ за подравняване на огледалата едно по отношение на друго.

Чрез понижаване на броя на употребяваните оптични детайли японците в действителност вземат решение два съществени казуса в EUV литографията. Те предотвратят оптичните аберации и в това време обезпечават по-ефективно систематизиране на светлинния поток. Техниката на двулинейното поле, създадена в OIST, минимизира изкривяването и усъвършенства прецизността на изображението върху силициевата пластина.

По-просто значи по-надеждно

Друго основно преимущество на EUV скенер с две огледала вместо обичайните шест е по-високата надеждност на целия дизайн като цяло. Това се реализира точно с помощта на по-малкия брой възли, които евентуално могат да се повредят.

Но останалите съставни елементи на скенерите също са уязвими на повреди. И тук простотата на дизайна е преимущество – колкото по-малко са съставените елементи, толкоз по-просто е обслужването на устройството.

Японските скенери с две огледала имат и още едно преимущество – коренно по-ниска консумация на сила по отношение на ASML скенерите. Системата работи с EUV светлинен източник от единствено 20 W, което води до обща консумация на сила под 100 kW.

За съпоставяне, обичайните EUV литографски системи постоянно изискват повече от 1 MW мощ. И най-после, с помощта на по-ниската консумация на сила, новата литографска система не изисква комплицирана и скъпа система за изстудяване.

Технологията е подготвена за комерсиализиране

Японските инженери мерят продуктивността на новата система със специфичен програмен продукт. Резултатите от теста демонстрират, че новият двуогледален EUV скенер е доста подобаващ за произвеждане на полупроводници по модерни софтуерни процеси, т.е. той е същински съперник на ASML машините.

Досега господството на ASML на пазара на EUV скенери не беше застрашено – компанията плува в пари, получени от доставката на EUV скенери на разнообразни страни по света, като се изключи Китай. Но учените от OIST към този момент са подали заявление в патентното ведомство за регистрация на новата им технология, което приказва, че тя не е толкоз надалеч от пазара.

OIST вижда своята разработка като значима стъпка към решение на редица световни проблеми, в това число разноските за произвеждане на чипове и потреблението на сила от заводите за полупроводници, които имат мощно негативно влияние върху околната среда.

Все още обаче не е ясно тъкмо какъв брой близо са учените от OIST до комерсиализиране на своя скенер и по кое време възнамеряват да стартират всеобщо произвеждане на такива машини.