ASML i Imec ogłaszają przełom w litografii High-NA

W lutym holenderska firma ASML ogłosiła stworzenie pierwszej na świecie maszyny litograficznej High-NA, która pozwala na drukowanie jeszcze drobniejszych wzorów na waflach krzemowych.  To otwiera nową erę w produkcji tranzystorów nowej generacji o rozmiarach poniżej 2 nanometrów.

Już w kwietniu maszyna osiągnęła "pierwsze światło", a teraz pomyślnie wydrukowała wzorce DRAM i logiczne, dowodząc swojej gotowości do komercyjnego zastosowania. Projekt jest wynikiem współpracy belgijskiej firmy Imec z ASML. Wspólnie udało im się stworzyć urządzenie, które drukuje struktury mniejsze niż dotychczasowe maszyny EUV, co potwierdza gotowość technologii do wejścia na rynek. Imec poinformował, że przy pomocy High-NA udało się wyprodukować struktury logiki losowej o rozmiarze 9,5 nm (standardowo 13 nm), co jest znaczącym krokiem w stronę produkcji układów scalonych 1,4 nm.

Najnowsze narzędzie litograficzne firmy waży oszałamiające 165 ton i Kosztuje około 400 milionów dolarów, czyli około dwukrotnie więcej niż poprzednie maszyny do litografii EUV o niskim NA.

Maszyna Twinscan EXE:5000, stworzona przez ASML, zrealizowała swoje obietnice, produkując wzorce w jednym naświetleniu, co znacznie przyspiesza proces i zwiększa wydajność produkcji chipów. Imec potwierdził, że urządzenie potrafi drukować skomplikowane struktury 2D przy 22 nm, DRAM przy 32 nm oraz przelotki przy 30 nm – wszystko to w jednym naświetleniu, co jest znaczącą przewagą nad dotychczasowymi technologiami.  ASML twierdzi, że jego maszyna High-NA może produkować 185 wafli na godzinę, w porównaniu do 125 do 170 wafli na poprzednich maszynach NXE. Firma twierdzi, że planuje zwiększyć ten poziom wydajności do ponad 220 wafli na godzinę do 2025 roku.

Pojedyncza maszyna waży 165 ton i jest wysyłana w 250 skrzyniach. Następnie 250 inżynierów musi nadać jej ostateczny kształt, czyli jeden inżynier na skrzynię. Proces instalacji trwa około sześciu miesięcy, co czyni go pełnoetatową pracą dla ogromnej ekipy wyspecjalizowanych inżynierów. Ze względu na wykorzystywaną optykę, nie można nic zastąpić starszymi maszynami, więc fabryki muszą zmienić układ swoich obiektów, aby to wszystko pomieścić. To sprawia, że decyzja o modernizacji jest trudna zarówno ze względu na cenę, jak i względy związane z układem istniejących obiektów.

Pomimo wysokich kosztów – około 400 milionów dolarów za maszynę – technologia High-NA budzi duże zainteresowanie. Intel zdecydował się zainwestować w nią na pełną skalę, planując wprowadzenie nowej technologii do produkcji w 2026 roku. Natomiast TSMC, mimo plotek o wstrzymaniu przyjęcia High-NA, oraz Samsung, który najprawdopodobniej wdroży tę technologię wkrótce, bacznie obserwują rozwój wydarzeń.