Если устройство поступит в массовое производство, это может изменить индустрию оборудования для производства микросхем, если не всю полупроводниковую промышленность.
Профессор Цумору Синтаке из Окинавского института науки и технологий (OIST) предложил совершенно новый и значительно упрощенный инструмент для EUV-литографии, который дешевле, чем те, что разработаны и производятся ASML. Если устройство поступит в массовое производство, это может изменить индустрию оборудования для производства микросхем, если не всю полупроводниковую промышленность.
В новой системе оптической проекции используются только два зеркала, что значительно отличается от традиционной конфигурации с шестью зеркалами. Сложность такой оптической системы заключается в том, что она включает в себя выравнивание этих зеркал по прямой линии, что гарантирует, что система поддерживает высокие оптические характеристики без обычных искажений, связанных с EUV-светом. Новый оптический тракт позволяет более чем 10% начальной энергии EUV-излучения достигать пластины по сравнению с примерно 1% в стандартных установках, что является крупным прорывом.
Команда профессора Синтаке решила две основные задачи в EUV-литографии: предотвращение оптических аберраций и обеспечение эффективной передачи света. Метод OIST «двухлинейного поля» освещает фотошаблон, не создавая помех оптическому тракту, что минимизирует искажения и повышает точность изображения на кремниевой пластине.
Одним из ключевых преимуществ этого минималистичного дизайна является повышение надежности и снижение сложности обслуживания. Еще одним преимуществом этого инструмента для EUV-литографии является резкое снижение энергопотребления. Благодаря оптимизированному оптическому тракту система работает с источником света EUV мощностью всего 20 Вт, что приводит к общему энергопотреблению менее 100 кВт. В отличие от этого, традиционные системы EUV-литографии часто требуют мощности более 1 МВт. Из-за более низкого энергопотребления новая система litho не требует сложной и дорогостоящей системы охлаждения.
Производительность этой новой системы была тщательно проверена с помощью программного обеспечения для оптического моделирования, что подтвердило ее способность производить передовые полупроводники. Потенциал технологии привел к подаче заявки OIST на патент, что указывает на готовность к коммерческому внедрению.
OIST стремится и дальше совершенствовать свой EUV-сканер, стремясь довести его до практического применения. Институт рассматривает это новшество как жизненно важный шаг к решению глобальных проблем, таких как затраты на производство чипов и энергопотребление полупроводниковых фабрик, которые влияют на окружающую среду.
Экономические последствия этого изобретения многообещающие. Ожидается, что мировой рынок EUV-литографии вырастет с 8,9 млрд долларов в 2024 году до 17,4 млрд долларов к 2030 году. Благодаря такой упрощенной конструкции EUV-инструментов промышленность может внедрить больше EUV-систем в ближайшие годы. Однако неясно, насколько OIST близка к коммерциализации своей сканер.