IBM и Lam Research в этом месяце объявили о начале совместных разработок технологий для производства микросхем по просто невероятным техпроцессам менее 1 нанометра. И это при том, что ведущие мировые производители микросхем: TSMC, Samsung Electronics и Intel, — только в конце прошлого года развернули массовое производство 2 нм микросхем. В общем, эпоха ангстремов уже не за горами.
IBM, некогда крупнейший в мире производитель вычислительной техники, в наши дни в значительной степени сосредоточился на разработке инновационных технологий производства инегральных схем. И в этом «голубой гигант» вполне преуспел. Стоит отметить, что первый в мире чип, разработанный по 2 нм техпроцессу, в 2021 году был представлен именно IBM.
Введённый в строй совсем недавно японский производственный комплекс компании Rapidus, выпускающий 2 нм микросхемы, также использует техпроцесс, разработанный IBM. Следует отметить, что последние лостижения в области проектирования микросхем на основе транзисторов с круговым затвором (нанолистов) и подачей питания с обратной стороны полупроводниковой пластины, в значительной степени осуществились благодаря усилиям именно IBM.
В своём заявлении обе американские компании подчёркивают, что особое внимание они будут уделять техпроцессам для ультрапередовой фотолитографии экстремального ультрафиолета (EUV) с высокой числовой апертурой (оптической системой на основе многослойных зеркал гигантского размера).
Причина этого понятно: столь тонкие чипы без использования новейших фотолитографических установок нидерландской ASML, обеспечивающих выдающееся разрешение системы (8 нанометров), попросту не сделать. Вот IBM (на мощностях исследовательского центра Albany NanoTech Complex, штат Нью-Йорк) и старается следовать тенденциям времени.
Но при чём здесь Lam Research? Мы знаем американского передовика прежде всего как ведущего мирового специалиста в области установок травления и осаждения. В области производства фотолитографических машин, тем более столь современных, он никак себя не проявил.
Дело в том, что Lam Research удалось разработать технологию нанесения сухого фоторезиста (методом сухого осаждения из паровой фазы). По сравнению с традиционными методами использования жидких фоторезистов, новинка обещает обеспечить лучшее разрешение и высокую производительность.
Фоторезист: материал, в котором под воздействием света (экспонирование) происходят химические изменения. Экспонированные участки отверждаются или, наоборот, разжижаются, в зависимости от типа резиста. «Лишний» фоторезист затем смывается на этапе проявки. Таким образом на полупроводниковой пластине формируется трафарет в соответствии с рисунком интегральной схемы (фотошаблоном). Согласно этого трафарета в дальнейшем осуществляется травление (гравировка) пластины.
Предназначен новый материал как раз для использования в высокоапертурных EUV фотолитографах. Но в одночасье вытеснить на обочину традиционные влажные резисты не так-то просто. Поэтому Lam Research придётся как следует постараться, чтобы на практике убедить потенциальных заказчиков в том, что дорогостоящий переход на новые материалы им выгоден.
В настоящее время рынок установок для нанесения влажного EUV фоторезиста полностью контролируется японской компанией Tokyo Electron. В случае успеха Lam Research имеет все шансы заменить эту технику своими камерами сухого осаждения. Впрочем, сами химикаты, хоть жидкие, хоть сухие, скорее всего будут продолжать поставлять всё те же японские химические компании: JSR и Tokyo Ohka Kogyo (TOK). Ведь равным японцам по этой части в мире пока никого нет.
Что произошло с застрявшим в Нидерландах оборудованием для российской полупроводниковой фабрики «Ангстрем-Т»? Читайте в премиум-разделе канала «Фотолитограф»: