близость физического предела кремния напоминает нам, что это уравнение говорит нам, как далеко мы можем пойти


Если все пойдет по плану IBM и TSMC, в 2023 году начнется масштабное производство полупроводников. Фотолитография 2 нм. Эта технология интеграции буквально не за горами. И, вероятно, другим крупным производителям полупроводников не потребуется много времени, чтобы внедрить этот фотолитографический процесс на некоторых из своих литейных производств.

Когда мы говорим о производстве полупроводников, мы все неизбежно думаем о TSMC, Samsung, Intel и GlobalFoundries. В конце концов, именно на эти компании приходится большая часть мирового производства микросхем. Однако все они используют технологию, разработанную гораздо менее известной европейской компанией, и это, без сомнения, есть что сказать на этом рынке: ASML.

ASML разрабатывает и производит фотолитографическое оборудование, используемое большинством производителей полупроводников в своих литейных цехах.

Как мы уже говорили в статье, на которую я ссылаюсь, эта компания из Нидерландов принадлежит Philips, и она разрабатывает и производит фотолитографическое оборудование используется большинством производителей полупроводников в своих литейных цехах. Фактически, четыре компании, о которых я упоминал в предыдущем абзаце, являются вашими клиентами.

Близость 2-нм литографии неизбежно приближает нас на один шаг к физическому пределу, налагаемому кремниевой технологией, поэтому сейчас идеальное время для пересмотра уравнения, которое отражает параметры, которые миниатюризация состояния элементов, составляющих интегральную схему.

Критерий Рэлея, объясненный

Уравнение, которое мы собираемся исследовать Библия ASML. Я нисколько не преувеличиваю. Фактически, это то, что исследователи этой компании признают без колебаний. По этой причине его стоит рассмотреть с единственной целью – узнать, как я упомянул несколькими строками выше, какие параметры определяют развитие технологии интеграции. Это уравнение известно как критерий Рэлея:

Formularayleigh

Лодка вскоре кажется сложной формулой, но на самом деле это не так, если мы знаем, что представляет собой каждый из членов уравнения. Предлагаю просмотреть их по очереди слева направо. Первое, «CD», происходит от английского выражения критическое измерение, и определить, в какой степени можно миниатюризировать компоненты, составляющие интегральную схему.

Как мы можем догадаться, это тот параметр, который производители полупроводников хотят снизить любой ценой. Фактически, все они, и особенно ASML, выделяют огромное количество ресурсов на разработку технологий, которые позволяют уточнить критический размер, который предлагает нам взглянуть на выражение, которое мы имеем в правой части математического равенства.

Производители полупроводников выделяют огромное количество ресурсов на разработку технологий, позволяющих улучшить критическое измерение («CD»).

Коэффициент «k₁» – это коэффициент, ограниченный физическими параметрами, которые определяют процесс производства полупроводников. Что нас интересует, так это то, что физический предел, налагаемый кремниевой фотолитографией, составляет ‘k₁ = 0,25’Поэтому, как можно догадаться, производители делают все возможное, чтобы усовершенствовать свою технологию и максимально приблизить этот коэффициент к этому предельному значению.

Это самый мощный ПК, который мы можем построить: мы проектируем современный компьютер со всем, что нам предлагают технологии в 2021 году.

Следующий параметр, обозначаемый греческой буквой лямбда (‘λ’), сообщает нам, что длина волны света используется в процессе производства полупроводников. Одна из наиболее важных задач, стоящих перед компаниями, о которых мы говорим, – это точное уменьшение длины волны света для повышения разрешения фотолитографического процесса.

Однако каждый шаг вперед на этом пути требует разработки нового литографического оборудования, новых источников света (обычно используется ультрафиолетовый свет), новых оптических элементов, новых фоторезистивных материалов, а также нового производственного процесса. Короче говоря, каждый раз, когда литейный завод уменьшает длину волны света, который он излучает на свои пластины, он вынужден изменить больше всего оборудования и производственного процесса.

Каждый шаг вперед требует разработки нового литографического оборудования, источников света, оптических элементов и т. Д.

Последний ингредиент рецепта, который нас интересует, – это параметр NA (числовая апертура), который определяет апертура оптики используется литографическим оборудованием. В этом контексте этот параметр отражает по существу то же самое, что и значение диафрагмы, когда мы говорим об оптике фотоаппарата, поэтому он определяет количество света, которое оптические элементы способны улавливать. Как мы можем догадаться, чем больше света они соберут, тем лучше.

В заключение, после анализа информации, предоставленной критерием Рэлея, мы можем сделать вывод о том, что для повышения разрешающей способности своего фотолитографического процесса производители полупроводников вынуждены уточнить три параметра которые сосуществуют в выражении в правой части уравнения.

Когда TSMC, Intel, Samsung или GlobalFoundries, среди других производителей полупроводников, объявляют, что у них есть новая технология интеграции, они говорят нам между линиями, что им удалось уменьшить длину волны света, которую они используют в своих литографические процессы., улучшая свои оптические элементы, чтобы увеличить их способность собирать свет, и, возможно, также то, что им удалось немного приблизиться к физическому пределу, налагаемому кремниевой фотолитографией. Грех k₁ = 0,25. Ни больше ни меньше.

Изображение на обложке | ASML

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *