Video: ASML in 1 minute (Kasım 2024)
Talaş yapımı söz konusu olduğunda, daha küçük daha iyidir. Yani, daha küçük transistörler, daha küçük bir alana daha fazla işlev paketleyen çiplere yol açmaktadır ve bu, tarihsel olarak, her iki yılda bir ya da iki katına çıkan yoğunluklarla, ürünlerin sürekli iyileştirilmesine ve daha düşük hesaplama maliyetlerine yol açmıştır. Ancak son yıllarda, bu gelişme, kısmen daha küçük talaşlar için gerekli olan daha küçük hatları üretmek için geleneksel litografi araçlarının kullanılmasını zorlaştırdığı için yavaşladı. Sektörün bir atılım için büyük umudu aşırı ultraviyole (EUV) litografi denilen bir şeydir.
Yıllardır EUV hakkında yazıyorum ve ilk test makineleri yaklaşık on yıl önce SUNY ve IMEC'teki yonga üretim araştırma tesislerine kuruldu. Büyük yonga üreticileri yıllardır EUV makinelerini test ettiler, ancak son zamanlarda makinelerini geliştiriyorlar ve yeni modeller kuruyorlar ve şimdi açıkça 7nm ve 5nm üretim düğümlerinde EUV'yi nasıl kullanacaklarından bahsediyorlar.
Bir EUV sisteminin en önemli bileşenlerinin bazılarının New York'un yaklaşık 45 mil dışında, Connecticut'taki Wilton, Connect'te üretildiğini öğrendiğimde biraz şaşırdım.
İlk olarak, bazı arka plan. Bugün kullandığınız elektronikteki tüm yongalar, ışığın bir maskeden silikon bir gofrete geçtiği, malzemeleri gofretin üzerine yerleştirdiği ve fabrikasyon için istenmeyen parçaları aşındırdığı fotolitografi ile desenleme içeren karmaşık bir dizi adımda üretilir. transistörler ve bir çipin diğer bileşenleri. Tipik olarak, tek bir yonga birçok litografi basamağından geçerek birden fazla katman oluşturacaktır. Neredeyse mevcut önde gelen tüm yongalarda, üreticiler 193 nm daldırma litografisi veya DUV (derin ultraviyole) litografi adı verilen ve 193 nm dalga boyuna sahip ışığın, bu desenleri oluşturmak için bir fotorezistin üzerine bir sıvı yoluyla kırıldığı bir işlem kullanır.
Bu tür bir litografinin bir sınırı vardır - bir geçişte oluşturabileceği çizgilerin boyutuna kadar - çoğu durumda yonga üreticileri önerilen tasarımı oluşturmak için birçok kez tek bir katman desenlemeye yöneldiler. Aslında, çift modelleme artık yaygındır ve Intel'den ve diğerlerinden en yeni nesil cipsler kendinden hizalanmış dört modelleme (SAQP) adı verilen bir teknik kullanır. Ancak, her bir desenleme aşaması zaman alır ve desenlerin doğru şekilde hizalanmasındaki hatalar her bir çipin mükemmel şekilde yapılmasını zorlaştırabilir, böylece iyi çiplerin verimini azaltır.
Aşırı ultraviyole (EUV) litografisi, 13, 5 nm dalga boyunda olan ışığı kullanır. Bu, daha ince özelliklere neden olabilir, ancak aynı zamanda birçok teknik zorluk ortaya çıkarmaktadır. Bir keresinde bana anlatıldığı gibi, saatte 150 mil hızla erimiş teneke püskürtmekle başlar, dağıtmak için bir ön-darbede bir lazerle vurur, bir plazma oluşturmak için başka bir lazerle patlatır ve sonra ışığı kapatırsınız. gofret tam olarak doğru noktada vurması gereken bir ışın oluşturmak için aynalar. Başka bir deyişle, bir inçlik bir bölgedeki beyzbolu günde 10 milyar kez stantlarda aynı noktaya vurmaya çalışmak gibi. Bu işi yapmak için, ışığa güç veren yüksek güçlü bir plazma enerji kaynağı gereklidir ve çok karmaşık olduğu için, işlem sistemdeki tüm parçaların hassas şekilde hizalanmasını gerektirir.
Bu karmaşıklık nedeniyle, büyük Hollandalı litografi araçları üreticisi olan ASML, EUV makineleri yapan tek firmadır ve cihazlar bir çok tesisten parçalar ve modüller gerektirmektedir. Wilton'daki fabrika bugün ASML Fellow Chip Mason'a göre hem optik hem de hassas mekanikte DUV ve EUV makineleri için kritik modüller üretiyor.
Özel olarak, Wilton fabrikası, mevcut ışığın kaldığı maskeyi tutan retikül aşamasını idare eden ve hassas şekilde hizalayan mevcut Twinscan NXE: 3350B makinesinin ilk üçte birini alan modülü yapar. gofret hizalama ve tesviye sensörlerinin yanı sıra. Üst modülün kendisi fabrikada üretilen diğer modüllerden oluşur.
ASML Wilton genel müdürü Bill Amalfitano, bir EUV makinesinde üst modülün retikülü, alttan gofreti ve ortadaki Zeiss tarafından üretilen çok yüksek hassasiyetli optiği nasıl kullandığını açıkladı.
Mason'un açıkladığı gibi, retikülün optikle hassas bir şekilde konumlandırılması ve hizalanması cipslerin yapımında kritik öneme sahiptir. Bunu yapmak için, Wilton'daki ekip Hollanda'daki ekiplerle, San Jose'deki hesaplamalı litografi grubuyla ve bir metroloji grubuyla çalışıyor. Makine sürekli olarak olayların nerede olduğunu ölçer ve “bütünsel litografi” olarak bilinen bir işlemde düzeltmeleri geri alır. Tüm parçalar Hollanda'da Veldhoven'deki ASML'ye geri gönderilir, burada Hollanda tam sisteme entegre edilir.
Son makineler oldukça büyük - hemen hemen oda büyüklüğünde. Mason, her yeni litografi aracı nesnesinin daha küçük özellikler yaratan daha büyük makinelerle daha zor bir süreç yarattığını belirtti. Bu noktada, hiç kimsenin tüm süreçte uzman olamayacağını, bu nedenle hem fabrikada hem de diğer şirket lokasyonlarında büyük miktarda ekip çalışması gerektirdiğini söyledi.
Mason, "10 yıl önce kolay değildi gibi, " diye şaka yaptı, eski süreçlerin de "o zamanlar imkansız göründüğünü" belirterek şaka yaptı.
Oldukça karmaşık, mevcut EUV makineleri hattın sonu değil. Mason, firmanın daha ince özellikleri bile basabilmek için bütünsel litografi ve ek optik yakınlık düzeltme özellikleriyle birlikte, Yüksek NA (sayısal açıklık) EUV üzerinde çalıştığını söyledi. Mason, transistör yoğunluğunu arttırmanın "önemli bir iş olduğunu" söyledi ve tesisteki çalışanların yeni teknolojiyi sunmak için sorumluluk hissettiğini belirtti.
Üretimin, 300.000 metrekarelik bir tesisteki 90.000 metrekarelik temiz bir odada yapıldığını açıklayan ASML Wilton GM Bill Amalfitano ile fabrikadan geçme fırsatı buldum.
Temiz oda, yaklaşık iki kat yüksekliğine eşdeğer gibi görünüyor ve hatta tam Twinscan EUV makineleri gibi en yeni ekipmanların bazıları için bile sıkı görünüyor. Her şey çok iyi organize edilmiş gibi görünüyor, son modüllere giren düzinelerce farklı alt sistemi ve her biri fonksiyon tarafından renk kodlu her şeyi oluşturmak için farklı istasyonlar oluşturuyor.
Connecticut'ta bu tür çalışmaların nasıl sonuçlandığını merak ediyordum. Her ikisinde de tesislerde çalışan Mason ve Amalfitano, hepsinin yıllar önce Norwalk'taki Perkins-Elmer'in Hubble teleskopu için aynalar gibi şeyler için gelişmiş optikler oluştururken başladığını açıkladı. Bu şirket 1960'ların sonunda litografi araçları üzerinde çalışmaya başladı ve sonunda Micralign araçlarıyla en büyük tedarikçilerden biri oldu. Perkins-Elmer, 1990 yılında ASML tarafından edinilen Silicon Valley Group Litografisini (SVGL) değiştiren 1990 yılında Silicon Valley Group'a satışını yaptı.
Yol boyunca Amalfitano, tesisin genişlemeye devam ettiğini söyledi. Şu anda toplam 16.000 ASML çalışanından 1.200'den fazla çalışanı istihdam ediyor ve büyüyor.
Geniş bant internet hızınızı merak ediyor musunuz? Şimdi test et!
