Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü, ASML’nin gelişmiş yonga üretim ekipmanları üzerindeki tekelini kırabilecek çığır açanların olduğunu iddia ediyor.
Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (OIST), 7nm ve daha küçük yarı iletkenlerin üretim maliyetini önemli ölçüde azaltabilecek ve böylece çip üretim tedarik zincirini devrim yaratabilecek yeni bir aşırı ultraviyole (EUV) litografi ekipmanı tasarladı.
Rapora göre, EUV ekipmanının optik sistemi büyük ölçüde basitleştirilirken güç tüketimi on katına kadar azaltıldı, bu da çok daha ucuz ileri düzey çip üretim makinalarının olasılığını artırıyor.
Öyleyse, bu durum, ASML’nin EUV litografi üzerindeki tekelinin sona ermesini işaret edebilir ve bu da yarı iletken üreticileri, yatırımcılar ve hükümetler için ciddi sonuçlar doğurabilir.
ABD yaptırımları hatırlanırsa, Çin’e EUV litografi ekipmanı satışını yasaklar, bu da Çinli şirketlerin 7nm ve 5nm’lik yarı iletkenleri yapmasını daha zor ve pahalı hale getirirken, Tayvan’ın TSMC’sinde üretilen 3nm düğümünde artık imkansız hale getirdi ve 2nm ve daha küçük düğümler şu anda geliştiriliyor.
Akıllı telefonlarda kullanılan düşük güçlü yarı iletken cihazlar ve en son yüksek yoğunluklu bellek çipleri, pahalı ve büyük miktarda enerji tüketen karmaşık EUV litografi ekipmanları kullanılarak üretiliyor.
OIST Profesörü Tsumoru Shintake, icadın bu sorunları neredeyse tamamen çözebilecek çığır açan bir teknoloji olduğunu söylüyor.
OIST’nin Tsumoru Shintake. Görüntü: OIST
OIST’nin açıklamasına göre, çalışma şekli şöyle: Geleneksel optik sistemlerde, diyafram ve mercekler merkezi eksenle simetrik olarak düzenlenir – yani düz bir çizgide sıralanır. Bu konfigürasyon, yüksek optik performans sağlar ve minimum abrasyonlarla yüksek kaliteli görüntüler elde edilmesini sağlar.
Ancak, bu, oldukça kısa dalga boyuna sahip EUV ışığında mümkün değildir, çünkü bu ışık çoğu malzeme tarafından emilir ve saydam merceklerden geçemez. Bu nedenle, EUV litografi sistemlerinde, ışık, ışınları asimetrik bir zigzag deseni ile yansıtan yarı ay şeklinde aynalar kullanılarak yönlendirilir.
Bu yöntem “önemli optik özellikleri feda eder ve sistemdeki genel performansı azaltır”, OIST’ye göre.
Bu sorunu ortadan kaldırmak için Profesör Shintake, iki eksen simetrisine sahip aynaları düz bir çizgiye hizaladı ve on aynadan çok sadece dört ayna kullandı.
Çünkü yüksek oranda emici EUV ışığı, her yansımayla %40 zayıflar, on ayna ile yansıtıldığında ışık kaynağından wafer’a sadece yaklaşık %1 enerji ulaşırken, sadece dört aynayla kullanıldığında %10’dan fazlası ulaşır.
Bu, sadece onda bir güçle daha küçük bir EUV ışık kaynağının kullanılmasını mümkün kılar.
Yaklaşık 20 yıl önce, Japonya’nın Canon’unda çalışan Amerikalı mühendis Phil Ware, San Francisco’daki Semicon West endüstri sergisinde düzenlenen bir teknoloji seminerinde EUV litografinin sorununun güç tüketimini “HDE’ler – Hoover Barajı Eşdeğerleri” ile ölçüldüğünü söyledi.
Profesör Shintake’nin tasarımı istendiği gibi işlerse, bu sorun nihayet çözülebilir. Shintake, EUV güç tüketimi sorunuyla ilgili olarak, “Her Kolumbus yumurtası gibi, [bu] ilk bakışta imkansız görünebilir, ancak çözüldüğünde çok basit hale gelir,” dedi.
Fotoğrafı: Tsumoru Shintake, OIST
Dahası, “performans optik simülasyon yazılımı kullanılarak doğrulandı ve gelişmiş yarı iletkenlerin üretimi için yeterliliği garanti edildi.”
OIST, teknoloji için bir patent başvurusu yaptı ve önce yarım ölçekli bir modelle kanıtlamayı planlıyor. Konsepti kanıtladıktan sonra, 2026’da bir veya daha fazla Japon kurumsal ortakla işbirliği yaparak çalışan bir EUV litografi sistemi oluşturmak için kullanılacaktır.
Her şey planlandığı gibi giderse, Japonya’nın jeopolitik olarak önemli yarı iletken endüstrisindeki küresel konumu büyük ölçüde artırılacaktır.
Muhtemel ortak Nikon olacaktır, çünkü 15 yıl önce teknik zorluklar ve yüksek maliyetler nedeniyle EUV litografiyi bıraktı, ancak hala önceki nesil derin ultraviyole (DUV) litografi sistemleri üretmektedir.
Canon da potansiyel bir ortak olmakla birlikte, optikler yerine devre desen kalıplarını kullanan tamamen farklı bir teknoloji olan nanoimza litografiyi ticarileştirmeye çalışmaktadır.
Bu yazarı buradan takip edin: @ScottFo83517667
News
