Нидерландская ASML производит единственный в мире тип оборудования, без которого невозможно делать современные чипы. Альтернатив нет — ни у кого. На этом фоне новость о том, что компания подняла мощность источника света в своих EUV-литографах до 1000 ватт, означает одно: производство передовых процессоров станет быстрее и дешевле.
Как рождается экстремальный ультрафиолет
EUV-литография работает на излучении с длиной волны 13,5 нм — это в двадцать раз короче, чем у глубокого ультрафиолета. Получить такое излучение непросто: мощный лазер бьёт по крошечным каплям расплавленного олова, превращая их в плазму. Именно плазма испускает нужный свет, который через систему специальных зеркал попадает на кремниевую пластину и формирует рисунок микросхемы.
Чем мощнее источник, тем быстрее засвечивается пластина и тем больше чипов выходит с линии за час.
Что изменили инженеры
Нынешние установки работают на мощности 600 ватт. Чтобы выйти на 1000, инженеры ASML пошли по двум направлениям сразу: удвоили частоту подачи капель олова до 100 000 в секунду и ввели схему двойного лазерного импульса для точной формовки каждой капли перед облучением.
Система уже проверена в условиях реального производства. Ведущий технолог компании Майкл Пурвис говорит, что принципиальных препятствий для дальнейшего роста нет — следующая отметка 2000 ватт вполне достижима.
Профессор Хорхе Рокка из Университета штата Колорадо назвал выход на киловаттный уровень впечатляющим результатом: для этого потребовалось одновременно освоить целый пласт разных физических и инженерных задач.
Что получат производители чипов
Сейчас EUV-сканер обрабатывает около 220 кремниевых пластин в час. К 2030 году этот показатель должен вырасти до 330 — рост на 50%. Вице-президент направления EUV-машин Тён ван Гог подтвердил этот прогноз.
Для TSMC, Samsung и Intel это означает снижение себестоимости каждого чипа: те же вложения в оборудование дают заметно больше готовой продукции.
Американские стартапы включаются в гонку
США финансируют разработки альтернативных EUV-источников — стартапы Substrate и xLight получили государственную поддержку именно для создания конкурирующих решений. Но то, что ASML нарабатывали годами, невозможно скопировать за пару лет. И пока другие страны пытаются создать конкурирующее оборудование, ASML совершает новый прорыв в литографии.