EUV litografie: konečně na obzoru?
1.3.2016, Jan Vítek, aktualita
EUV litografie je už dlouhá léta probíraná technologie, jejíž nástup byl několikrát ohlášen a vždy zatím pozdržen. Jedná se o slibnou technologii pro stále pokročilejší procesy, kterou však zatím ještě nebylo nutné nasadit. Ale to se může brzy změnit.
Extreme Ultraviolet Lithography (EUV) je téma, které je staré mnoho let, však na našem serveru se v roce 2001 objevila zpráva, dle níž měla být tato technologie využita už na 45nm výrobním procesu. Nicméně nestalo se tak, stejně jako později v případě 32, 28, 20, 16, 14 a nebude to ani na 10nm procesu. Už jen z toho je vidět, jak nejisté jsou předpoklady pro vývoj nových výrobních procesů pro počítačové čipy a v poslední době jsme mohli uvažovat, zda EUV vůbec bude někdy využita. Blíží se totiž konec neustálého zmenšování tranzistorů v křemíkových čipech a sám Intel předpokládá, že nutný přechod na nové výrobní technologie značně naboří dogma o nutnosti zvyšovat výkon, čímž ukončí platnost Mooreova zákona.
Nicméně do té doby se můžeme těšit ještě na další stupně vývoje křemíkových čipů, respektive na 10nm, 7nm a snad i 5nm čipy. Čeká se přitom na to, kdy a zda do některého z těchto procesů zasáhne právě nutnost využití EUV, přičemž je už zřejmé, že na 10nm to ještě nebude. Nedávno na SPIE Advanced Lithography Symposium ale mluvil Christopher Mack z Intelu, uznávaný expert na výrobní procesy, který se na téma EUV vyjádřil optimisticky, ale s opatrností. Mluvil o tom, že Intel již provozuje v několika svých továrnách nástroje (jako ten od ASML na fotografii) pro zkoumání možností výroby pomocí EUV, přičemž ještě před rokem měl pouze jeden.
Tato technologie se tedy dále vyvíjí a zaznamenáno bylo výrazné snížení míry výskytu defektů, ale stále tu zůstává jeden velký problém. Jde o vytvoření vhodného ochranného filmu, který má zabránit znečištění fotomasky. Stejně tak bude nutné nasadit mnohem výkonnější nástroje, než jaké jsou dnes k dispozici. Intel dnes využívá nástroje s 80W zdrojem laseru pro vytvoření plazmy, přičemž dle dosavadních zjištění budou zapotřebí mnohem silnější. Testy v GlobalFoundries ukázaly, že aby se EUV vyrovnala imerzní litografii, chtělo by to cca 350 až 400W zdroj, přičemž ASML a Gigaphoton teprve vyvíjejí 250W EUV zdroje.
EUV zdroj
Nicméně Christopher Mack uvedl, že všeobecný pohled na EUV jako řešení pro budoucí generace výrobních procesů se v poslední době změnil, a to k lepšímu. Poukázal přitom na to, že EUV prostě bude nutné nasadit, aby bylo vůbec možné zprovoznit již ohlášené výrobní technologie. Jenomže to vše je ještě v budoucnosti, kam nikdo nedohlédne.
Mack přitom použil předpoklad, který má svůj název: Sturtevantův zákon, jenž je v platnosti už cca 30 let. Jde jednoduše o to, že vývojáři nových výrobních procesů vždy ví, o čem bude bezprostředně příští krok v horizontu 2 až 3 let. O následujícím procesu mají také poměrně reálnou představu, ale o tom dalším už nemohou s určitostí říci vůbec nic. Tento zákon tak s trochou nadsázky říká, že konec klasické optické litografie se vždy nachází v horizontu 6 až 7 let a vždy tomu tak bude. Jenomže podobně jako Mooreovu, i Sturtevantovu zákonu už má docházet dech, neboť firmy zjišťují, že nevidí nejen na tři, ale už ani na dva kroky dopředu. Kvůli tomu se blíže posunuje i předpokládaný konec optické litografie a je zřejmé, že realita a neustále odkládaný předpoklad se už asi brzy potkají.
To ale také znamená, že se firmy budou muset více zaměřit na vývoj EUV, přičemž Intel i TSMC mluví o jejím nasazení na 5nm procesu. Pokud máme ale Macka vzít za slovo, tak můžeme říci, že 7nm proces je zatím velká otázka a EUV na 5nm procesu bude využita jen v případě, že vývoj 7nm technologie půjde dobře. Jisté je zatím jen to, že není jisté vůbec nic, ale dá se říci, že šance pro využití EUV se zvýšily.
Zdroj: Extremetech
- Moderní výrobní technologie II: EUV litografie a její alternativy
Nicméně do té doby se můžeme těšit ještě na další stupně vývoje křemíkových čipů, respektive na 10nm, 7nm a snad i 5nm čipy. Čeká se přitom na to, kdy a zda do některého z těchto procesů zasáhne právě nutnost využití EUV, přičemž je už zřejmé, že na 10nm to ještě nebude. Nedávno na SPIE Advanced Lithography Symposium ale mluvil Christopher Mack z Intelu, uznávaný expert na výrobní procesy, který se na téma EUV vyjádřil optimisticky, ale s opatrností. Mluvil o tom, že Intel již provozuje v několika svých továrnách nástroje (jako ten od ASML na fotografii) pro zkoumání možností výroby pomocí EUV, přičemž ještě před rokem měl pouze jeden.
Tato technologie se tedy dále vyvíjí a zaznamenáno bylo výrazné snížení míry výskytu defektů, ale stále tu zůstává jeden velký problém. Jde o vytvoření vhodného ochranného filmu, který má zabránit znečištění fotomasky. Stejně tak bude nutné nasadit mnohem výkonnější nástroje, než jaké jsou dnes k dispozici. Intel dnes využívá nástroje s 80W zdrojem laseru pro vytvoření plazmy, přičemž dle dosavadních zjištění budou zapotřebí mnohem silnější. Testy v GlobalFoundries ukázaly, že aby se EUV vyrovnala imerzní litografii, chtělo by to cca 350 až 400W zdroj, přičemž ASML a Gigaphoton teprve vyvíjejí 250W EUV zdroje.
EUV zdroj
Nicméně Christopher Mack uvedl, že všeobecný pohled na EUV jako řešení pro budoucí generace výrobních procesů se v poslední době změnil, a to k lepšímu. Poukázal přitom na to, že EUV prostě bude nutné nasadit, aby bylo vůbec možné zprovoznit již ohlášené výrobní technologie. Jenomže to vše je ještě v budoucnosti, kam nikdo nedohlédne.
Mack přitom použil předpoklad, který má svůj název: Sturtevantův zákon, jenž je v platnosti už cca 30 let. Jde jednoduše o to, že vývojáři nových výrobních procesů vždy ví, o čem bude bezprostředně příští krok v horizontu 2 až 3 let. O následujícím procesu mají také poměrně reálnou představu, ale o tom dalším už nemohou s určitostí říci vůbec nic. Tento zákon tak s trochou nadsázky říká, že konec klasické optické litografie se vždy nachází v horizontu 6 až 7 let a vždy tomu tak bude. Jenomže podobně jako Mooreovu, i Sturtevantovu zákonu už má docházet dech, neboť firmy zjišťují, že nevidí nejen na tři, ale už ani na dva kroky dopředu. Kvůli tomu se blíže posunuje i předpokládaný konec optické litografie a je zřejmé, že realita a neustále odkládaný předpoklad se už asi brzy potkají.
To ale také znamená, že se firmy budou muset více zaměřit na vývoj EUV, přičemž Intel i TSMC mluví o jejím nasazení na 5nm procesu. Pokud máme ale Macka vzít za slovo, tak můžeme říci, že 7nm proces je zatím velká otázka a EUV na 5nm procesu bude využita jen v případě, že vývoj 7nm technologie půjde dobře. Jisté je zatím jen to, že není jisté vůbec nic, ale dá se říci, že šance pro využití EUV se zvýšily.
Zdroj: Extremetech
