Компания ASML, нидерландский производитель оборудования для полупроводниковой промышленности, объявила о техническом достижении в области источников света для машин экстремальной ультрафиолетовой (EUV) литографии. Инженерам удалось повысить мощность излучения в установках до 1000 ватт, что является значительным прогрессом по сравнению с текущими показателями в 600 ватт. Это усовершенствование направлено на увеличение производительности оборудования и, как следствие, снижение себестоимости производства чипов в перспективе.
Технология EUV-литографии лежит в основе выпуска наиболее сложных полупроводниковых компонентов для процессоров, устройств памяти и логических схем. Принцип работы установок заключается в генерации света с длиной волны 13,5 нанометра. Этот свет необходим для формирования рисунка на кремниевых пластинах, покрытых светочувствительным материалом. Процесс получения излучения технически сложен: внутри вакуумной камеры происходит генерация потока микроскопических капель расплавленного олова частотой около 100 тысяч в секунду. На каждую каплю воздействуют импульсы мощного углекислотного лазера, превращая её в плазму, температура которой превышает температуру поверхности Солнца. Образующееся при этом EUV-излучение собирается и фокусируется системой высокоточных зеркал, произведенных немецкой компанией Carl Zeiss AG, и направляется на кремниевую пластину.
Для достижения мощности в 1000 ватт специалисты ASML усовершенствовали этот процесс. Ключевым изменением стало удвоение частоты генерации капель олова, что позволило увеличить интенсивность образования плазмы. Кроме того, была изменена схема лазерного воздействия: вместо одного импульса для формирования плазмы теперь используется два импульса меньшей энергии, что обеспечивает более стабильный и мощный выход излучения. Ведущий технолог ASML по источникам EUV-света Майкл Пурвис подтвердил, что достигнутая мощность не является кратковременным лабораторным результатом, а система способна стабильно работать в реальных производственных условиях заказчиков.
Рост мощности источника света напрямую влияет на пропускную способность литографических сканеров. Более интенсивное излучение сокращает время экспонирования (засветки) светочувствительного слоя на кремниевой пластине. По прогнозам ASML, благодаря новому уровню мощности к 2030 году оборудование сможет обрабатывать до 330 кремниевых пластин в час. Для сравнения, текущий показатель производительности находится на уровне около 220 пластин в час. Увеличение скорости обработки на 50% позволит выпускать больше полупроводниковых компонентов с единицы оборудования без необходимости расширения чистых помещений и строительства новых фабрик. Теун ван Гог, вице-президент по направлению EUV-машин NXE, отметил, что конечная цель этих усовершенствований — обеспечить заказчикам возможность снижения стоимости производства каждого чипа.
В компании также заявляют, что достигнутый уровень в 1000 ватт не является предельным. Инженеры видят технически осуществимый путь для дальнейшего наращивания мощности до 1500 ватт. В долгосрочной перспективе не исключается возможность доведения этого показателя до 2000 ватт. Это позволит и дальше повышать производительность литографического оборудования.
