וִידֵאוֹ: TRUMPF EUV lithography – This all happens in one second (אוֹקְטוֹבֶּר 2024)
אחרי כל ההייפ בנושא 50 שנה לחוק מור בשבוע שעבר, הייתה אינדיקציה אמיתית כי הצעדים הבאים הולכים ומתקרבים השבוע, שכן יצרנית הציוד ASML הודיעה כי הגיעה להסכם למכירת מינימום של 15 כלי ליטוגרפיה חדשים של EUV. ללקוח ללא שם בארה"ב, כמעט אינטל.
חברות צ'יפ מדברות כבר שנים על ההבטחה לליטוגרפיה אולטרה סגולה (EUV), ומציינות אותה כתחליף לליטוגרפיה לטבילה שהפכה לסטנדרט בייצור שבבים מתקדמים כבר יותר מעשור. בעזרת ליטוגרפיה טבילה, אורכי הגל הזעירים של האור נשברים דרך נוזל כדי להדפיס את הדפוסים המשמשים ליצירת הטרנזיסטורים על שבב. זה עבד טוב במשך מספר דורות של ייצור שבבים, אך בשנים האחרונות, ככל שייצור השבבים המתקדם עבר לצמתים של 20, 16 ו- 14 ננומטר, יצרני השבבים נאלצו להשתמש במה שמכונה "דפוס כפול" כדי ליצור דפוסים קטנים עוד יותר על הצ'יפס. זה מביא ליותר זמן ועוד הוצאה ביצירת שכבות השבב הזקוקות לדפוס כפול; וזה רק יתקשה בדורות הבאים.
עם EUV האור יכול להיות קטן בהרבה וכך יצרנית השבבים תצטרך פחות מעברים בכדי ליצור שכבה של השבב שאחרת תצטרך לעבור מספר רב של ליטוגרפיה טבילה. אבל כדי להפוך את העבודה הזו בהצלחה, מכונות כאלה צריכות להיות מסוגלות לעבוד באופן עקבי ואמין. הנושא הגדול ביותר היה בפיתוח מקור אנרגיה בפלזמה - למעשה לייזר בעל עוצמה גבוהה - שיעבוד באופן עקבי ובכך יחליף את מקור האור 193 ננומטר הנפוץ במכונות הטבילה.
ASML עמלה על זה שנים, וכמה שנים אחורה רכשה את סיימר, החברה המובילה שמנסה לייצר את מקור האור. בערך באותה תקופה היא קיבלה השקעות מלקוחותיה הגדולים ביותר - אינטל, סמסונג ו- TSMC. במהלך הדרך, החברה פרסמה המון מודעות על ההתקדמות שהיא עשתה כאשר היא עברה מכלים המסוגלים לייצר כמה וופלים לשעה עד לא מזמן, כשהמספרים החלו להתקרב ל 100 הוופלים בשעה בערך ייקח כדי להפוך את ה- EUV לחסכוני.
ASML מעדיף לדבר על שילוב של וופלים ליום וזמינות, משך הזמן שהכלי בעצם נמצא בייצור. בשיחת הרווחים שלה בשבוע שעבר אמרה החברה כי מטרתה השנה הייתה להשיג את הכלים לייצור 1, 000 ופלים ביום במינימום 70 אחוז זמינות; ואמר שלקוח אחד כבר הצליח להגיע ל -1, 000 ופלים ביום (אם כי יש להניח שלא בזמינות זו). המטרה של ASML היא להגיע ל -1, 500 ופלים ליום בשנת 2016, ואז היא חושבת שהכלי יהיה חסכוני עבור יישומים מסוימים.
בשיחת ועידת הרווחים שלה בשבוע שעבר, אמרה TSMC כי יש לה שני כלים המסוגלים כיום תפוקת רקיק ממוצעת של כמה מאות ופלים ביום באמצעות מקור כוח של 80 וואט.
בפורום המפתחים של אינטל בסתיו האחרון, עמית בכיר של אינטל, מארק בוהר, פיתוח טכנולוגי לוגיקה, אמר כי הוא מעוניין מאוד ב- EUV בגלל הפוטנציאל שלו בשיפור הגודל והפשטת תהליכים, אך אמר שלמרות שאינטל מעוניינת מאוד ב- EUV, זה פשוט היה עדיין לא מוכן מבחינת אמינות וייצור. כתוצאה מכך, לדבריו, לא הצמתים של 14nm ו- 10nm של אינטל משתמשים בטכנולוגיה זו. באותה העת הוא אמר כי אינטל "לא מהמרה על זה" במשך 7 ננומטר ויכולה לייצר צ'יפס בצומת ההוא בלעדיו, למרות שלדבריו יהיה טוב יותר וקל יותר עם EUV.
נראה כי החדשות מצביעות על כך כי אינטל חושבת ש- EUV עשוי להיות מוכן לצומת התהליך הזה. למרות ש- ASML לא אישרו כי אינטל היא הלקוח, אין באמת חברה אחרת שמוסמכת בארה"ב שתזדקק לכלים רבים אלה; וייתכן שהתזמון מתאים לצורכי הייצור של 7nm של אינטל. אך שימו לב להכרזה רק נאמר כי שתיים מהמערכות החדשות היו מיועדות למסירה השנה, כאשר שאר 15 המועצות יועברו למועד מאוחר יותר, ואינטל עצמה לא אישרה כי היא תשתמש 7nm. סביר להניח, אינטל ממקמת את עצמה כך שאם הכלים באמת מתקדמים בקצב ש- ASML מנבא, היא יכולה להשתמש בו במהירות 7nm.
כמובן שרוב יצרני השבבים הגדולים האחרים היו לקוחות של כלים מוקדמים, וגם TSMC הקפידה מאוד לרצות שיהיה ברשותם ציוד כזה לייצור עתידי. הייתם מצפים שמוצרי שבבים אחרים, ובמיוחד סמסונג ו- Globalfoundries, יהיו גם הם בתור, ובסופו של דבר גם יצרני הזיכרון.
בינתיים, קיימות השערות רבות לגבי חומרים חדשים המשמשים בצמתים תהליכים חדשים, כמו גרמניום מתוח ואינדיום גליום ארסניד. גם זה יהיה שינוי גדול מהחומרים המשמשים כיום. שוב, זה לא אושר, אבל זה מעניין.
אם ניקח את כל זה יחד, נראה כי הטכניקות הדרושות לייצור שבבים צפופים עוד יותר ממשיכות להשתפר, אך עלויות המעבר לכל דור חדש ימשיכו לעלות.
