OIST profesorius Tsumoru Shintake pasiūlė perprojektuoti didelio skaitinio (High-NA) EUV litografijos optinę sistemą. Simuliacijose ji rodo galimybę gaminti 2–3 nm mastelio elementus ketvirtadalyje dabartinių mašinų kainoje.

Kainos barjeras ir rinkos pasiskirstymas

ASML High-NA EUV aparatai kainuoja 350–400 mln. USD vienetui. „Tai yra 30–50 % geriau pagal galimybes“, – sakė analitikas ir buvęs ASML darbuotojas Koch. Tačiau rinką skirsto ne tik kaina. „Rinka susiskaldė. Daugelis įmonių, net turinčių galimybę pirkti EUV įrenginį, verčiasi rinktis senesnes technologijas, nes jų verslo planas orientuotas į žemesnę kainą“, – pasakė pramonės atstovas. Jis pridūrė, kad „daugelyje elektronikos galima dirbti 28 nm lygmenyje. Net nereikia eiti iki 14 nm“. Nvidia vadovas Dženasens Huangas per GTC konferenciją paminėjo, kad matosi 1 tln. USD GPU užsakymų, dvigubai daugiau nei pusmečio prieš tai. „Kokia AI padarė, taip patvirtino, kad programinė įranga gali panaudoti milžiniškus skaičiavimo išteklius ir daryti ne tik greičiau, bet vertingiau“, – paaiškino tas pats atstovas.

Mokslininkų pasiūlymas – ketvirtadalis kainos

Shintake dviejų etapų įgaubtų-ir-išgaubtų sparnų veidrodžių konfigūracija siekia pašalinti maskės 3D optinius defektus ir padidinti rezoliuciją. „Mano naujas projektas turėtų pasiekti smulkius 2–3 nm mastelio detalės, daug pigiau nei šiuolaikines šalutinės technologijos mašinos“, – teigia mokslininkas. Jo vertinimu, toks dizainas „leidžia sukurti mašinas, kurių kaina sudarytų ketvirtadalį nuo dabartinių rinkos kainų“. Tačiau simuliacijos priima 100 % atspindinčius, be defektų veidrodžius; fizinis prototipas dar neegzistuoja. „Nepaiškiai, kaip tai veikia praktikoje“, – pažymima MIT Technology Review straipsnyje.

Techninės ir ekonominės apribojimai

Maskės kainos, griežtesni reikalavimai ir naujų medžiagų iššūkiai – plonesni absorberiai, kitos daugiasluoksnės struktūros – trukdo High-NA pritaikymui. Atskiriamojo fokusavimo gylio problemoms spręsti reikalingi subrezoliuciniai pagalbiniai elementai (SRAF) tik 15 nm dydžio ant maskės. „Maskės ekonomika formuoja High-NA EUV pritaikymą“, – nurodo Semiconductor Engineering ataskaita. Patvirtintų duomenų apie tikrovės sklaidą ar išduoką gamyklose nėra.

Įtaka duomenų centruose ir AI

Platesnės schemos trumpina signalų kelią ir mažina atsiliepimą. „Didesnės tankos High-NA pagamintose schemose reiškia, kad signalai turi eiti trumpesnius kelius, sumažinant energijos praradimą“, – paaiškina Shintake. Tarptautinė energetikos agentūra prognozuoja, kad duomenų centrų elektros suvartojimas padvigubs iki 2030 m. dėl AI poreikių. Platesnės atminties ir efektyvesnės logikos schemos taip pat mažina išsklaidžiamą šilumą ir atitinkamai aušinimo poreikį.

Ateities perspektyvos

ASML dirba su standartizuota optikos platforma, kuri leistų klientams pasirinkti tarp įprastos EUV, High-NA ar Hyper-NA (NA 0,75, teoriškai 6 nm rezoliucijai) konfigūracijų viename įrenginyje. Shintake komanda pradėjo kurti EUV aparatinę dalį, bet komercinės prieinamumo datos nėra.

Šaltiniai

  1. [1] [Techxplore.com | Wed, 17 Ju] Redesigned high-NA lithography optical system aims to overcome challenges in semiconductor chipmaking
  2. [2] [Asml.com] EUV lithography systems – Products
  3. [3] [Coherentmarketinsights.com] Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography Market Forecast, 2033