Fer xip: euv fa un gran pas

Després de tot el que es parlava del 50è aniversari de la llei de Moore la setmana passada, hi havia una indicació real que els propers passos s’acostaran aquesta setmana, ja que el fabricant d’equips ASML va anunciar que havia arribat a un acord per vendre un mínim de 15 noves eines de litografia de la UEV. a un client sense nom als EUA, gairebé segur que Intel.

Les empreses de xip parlen des de fa anys de la promesa de la litografia ultraviolada extrema (EUV) durant anys, tot considerant-la com a reemplaçament de la litografia d’immersió que s’ha convertit en l’estàndard en la fabricació de xips avançats durant més d’una dècada. Amb la litografia d’immersió, es refreuen petites longituds d’ona de la llum a través d’un líquid per imprimir els patrons utilitzats per crear els transistors en un xip. Això va funcionar bé per a diverses generacions de fabricació de xips, però en els darrers anys, a mesura que la fabricació avançada de xips s’ha traslladat als nodes 20, 16 i 14nm, els fabricants de xips han hagut d’utilitzar el que s’anomena “doble patró” per crear patrons encara més petits. les fitxes. Això es tradueix en més temps i més despesa en crear les capes del xip que necessiten un patró doble; i això només serà més difícil en les generacions posteriors.

Amb EUV, la llum pot ser molt més petita i, per tant, un fabricant de xips necessitaria menys passades per crear una capa del xip que, d’altra manera, necessitaria múltiples passades de litografia d’immersió. Però, perquè aquest treball funcioni amb èxit, cal que aquestes màquines puguin funcionar de manera coherent i fiable. El problema més important ha estat el desenvolupament d’una font d’energia de plasma (efectivament un làser d’alta potència) que funcioni de manera constant, substituint així la font de llum de 193nm comuna a les màquines d’immersió.

ASML treballa en això des de fa anys, i fa uns quants anys que va adquirir Cymer, la companyia líder que intenta fer la font de llum. Prop del mateix temps, va rebre inversions dels seus majors clients: Intel, Samsung i TSMC. Al llarg del camí, la companyia va fer molts anuncis sobre els avenços que avançava a mesura que passava d’eines capaces de produir unes neules per hora fins fa més poc, quan els números han començat a apropar-se a les 100 hòsties per hora aproximadament. trigarà a fer efectiva la despesa de la UEV.

ASML prefereix parlar d’una combinació d’hòsties al dia i de la disponibilitat, el temps que l’eina està realment en producció. En la seva trucada de guanys la setmana passada, la companyia va dir que el seu objectiu enguany era aconseguir les eines per produir 1.000 hòsties al dia amb un mínim del 70 per cent de disponibilitat; i va dir que un client ja va poder accedir a 1.000 hòsties al dia (encara que presumptament no hi ha aquesta disponibilitat). L’objectiu d’ASML és arribar a 1.500 hòsties diàries el 2016, moment en què creu que l’eina serà econòmica per a algunes aplicacions.

TSMC va declarar que, en la seva conferència de guanys de la setmana passada, té dues eines capaces de produir una obertura mitjana d’alguns centenars d’hòsties al dia amb una font d’alimentació de 80 watts.

El fòrum Intel Developer de la tardor de la tardor, Mark Bohr, membre superior d'Intel, Logic Technology Development, va dir que estava molt interessat en EUV pel seu potencial per millorar l'escalat i la simplificació de fluxos de processos, però va dir que, encara que Intel estava molt interessat en EUV, només era encara no està llest en termes de fiabilitat i fabricabilitat. Com a resultat, va dir, ni els nodes de 14nm ni els 10 nm d'Intel utilitzen aquesta tecnologia. Aleshores, va dir que Intel "no estava apostant per ell" durant 7 nm i que podia fabricar xips en aquell node sense ell, tot i que va dir que seria millor i més fàcil amb EUV.

Les notícies semblen indicar que Intel ara creu que EUV pot estar a punt per aquest node de procés. Tot i que ASML no va confirmar que Intel fos el client, realment no hi ha una altra empresa amb seu als Estats Units que necessiti tantes eines; i el temps sembla que s'ajusta a les necessitats de fabricació d'Intel de 7 milions. Però tingueu en compte que l’anunci només deia que dos dels nous sistemes estaven previstos per a la seva entrega aquest any, amb la resta dels 15 previstos per a més endavant, i la mateixa Intel no ha confirmat que utilitzarà 7nm. Probablement, Intel s’està posicionant de manera que si les eines avancen realment al ritme que preveu ASML, es poden utilitzar a 7nm.

Per descomptat, la majoria d’altres grans fabricants de xips també han estat clients d’eines primeres, i TSMC també ha estat molt vocal de voler tenir aquest equipament per a la fabricació futura. Vostè espera que altres fundicions de xip, especialment Samsung i Globalfoundries, estiguessin en línia i, eventualment, també els fabricants de memòria.

Mentrestant, hi ha hagut moltes especulacions sobre els nous materials que s’utilitzen en nous nodes de procés, com ara el germani de cola i l’arsènid de galli d’indi. Això també suposaria un gran canvi respecte als materials que s’utilitzen actualment. Un cop més, això no s'ha confirmat, però és interessant.

Tot això junt, sembla que les tècniques necessàries per fer xips encara més densos continuen millorant, però els costos de trasllat a cada nova generació continuaran augmentant.