Сегодня 26 ноября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Мини-синхротрон ускорит производство передовых чипов в 15 раз, но сначала придётся решить ряд проблем

Стартап Inversion Semiconductor из Сан-Франциско сообщил о продвижении в разработке компактного ускорителя частиц, который в принципе способен решить все современные проблемы производства чипов — от наращивания скорости производства до снижения размеров транзисторов. Компактный ускоритель — это путь к мощнейшему источнику света для полупроводниковых литографов, но проблем с его разработкой так много, что перспективы проекта пока неясны.

 Художественное представление «лазерных» литографов. Источник изображения: Inversion Semiconductor

Художественное представление «лазерных» литографов. Источник изображения: Inversion Semiconductor

Сегодня безусловным лидером в создании передовых литографов является нидерландская компания ASML. Она освоила производство литографов с длиной волны 13,5 нм. Для создания света в них используется лазерно-продуцируемая плазма. Источник света интегрирован в литограф, что позволяет создавать достаточно компактные установки. Существенным ограничением является мощность излучения, которая пока удерживается на уровне 250 Вт. Это тормозит скорость обработки пластин и производительность. Компания ASML находится на раннем этапе разработки 1-кВт источников света EUV, обещая в ближайшей перспективе начать внедрение 740-Вт источников.

Предложенный компанией Inversion Semiconductor ускоритель частиц теоретически способен создать свет с длиной волны от 20 до 6,7 нм мощностью порядка 10 кВт. Подобный источник света может в 15 раз ускорить обработку полупроводниковых пластин на одной установке или запустить параллельную обработку с меньшей скоростью одновременно на дюжине сканеров, что существенно снизит себестоимость производства.

Предложение Inversion Semiconductor — это не новость. Учёные и индустрия разрабатывают проекты по использованию ускорителей частиц для целей полупроводниковой литографии. В России, например, для сходных задач рассматривают вариант восстановления зеленоградского синхротрона. Над похожими проектами работают китайцы, а также заинтересовалась Intel. Изюминка проекта Inversion Semiconductor — компактность. Предложенная компанией установка в 1000 раз меньше задействованных в науке синхротронов. По сути, она может быть размером с обычный письменный стол, а это прямой путь в промышленные цеха для массового производства чипов.

Проект Inversion Semiconductor поддержала инвестиционная компания Y-Combinator, которая выделила помещения для разработки. В основе будущей установки лежит хорошо известное физикам явление лазерно-волнового ускорения (LWFA, Laser Wakefield Acceleration). Это метод ускорения заряженных частиц, например, электронов, с использованием интенсивных лазерных импульсов. Мощный лазерный луч проходит через плазму, создавая в ней сильные электрические поля, которые формируют плазменную волну (или «кильватерную волну»). Эти поля могут ускорять частицы до релятивистских энергий на очень коротких расстояниях — порядка сантиметров, достигая градиентов ускорения в тысячи раз выше, чем в традиционных ускорителях.

Главная проблема с технологией LWFA заключается в необходимости создания лазеров петаваттной мощности с длительностью импульса порядка фемтосекунд (10-15). Подобные установки не отличаются компактностью и крайне сложны в эксплуатации. Для научных целей это приемлемо, но для массового использования — однозначно нет.

Однако даже если нужные лазеры будут созданы, остаётся ещё одна нерешённая проблема. На практике генерируемый таким образом свет отличается нестабильностью энергий отдельных частиц и широкими углами их расхождения. Хотя в целом свет получается когерентным и монохромным, управлять им чрезвычайно сложно. Также у молодой компании нет опыта создания литографических установок в целом, что либо заставит их обратиться к той же ASML (или к Canon и Nikon), либо потребует титанической работы по разработке с нуля собственной литографической установки. Обе перспективы представляются сомнительными, что вносит значительную долю неопределённости в судьбу проекта.

Помимо создания литографических установок компактный источник рентгеновского света можно использовать для неразрушающего контроля качества продукции, что уже заинтересовало компанию Tesla, а также для проверки полупроводниковых масок, что нашло понимание у компании Applied Materials. Остаётся надеяться, что рано или поздно необходимость уменьшить масштаб техпроцесса производства чипов или потребность в снижении себестоимости производства заставят обратить внимание на компактные ускорители частиц.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Инженеры проиграли ИИ: модель Claude Opus 4.5 справилась с заданием Anthropic лучше любого из людей 2 мин.
Голосовой режим ChatGPT встроили в чат — он стал естественнее и его можно перебивать 2 ч.
Black Forest Labs представила ИИ-генератор изображений FLUX.2 с оптимизацией для видеокарт GeForce RTX 2 ч.
«Блокнот» в Windows 11 получил поддержку таблиц и больше ИИ-возможностей 4 ч.
Мультиплеерный экшен Spellcasters Chronicles от создателей Heavy Rain и Detroit: Become Human готовится к «бете», но только для избранных 4 ч.
Тиранид-прайм, новая операция и Кровавые Ангелы: для Warhammer 40,000: Space Marine 2 вышло крупное обновление «Утилизация» 6 ч.
Хакеры научились проникать на ПК через поддельный экран «Центра обновления Windows» 6 ч.
Появились первые намёки, во что превратятся Android и ChromeOS после слияния 7 ч.
«Стресс-тест не только серверов, но и наших мозгов с нервами»: режиссёр Escape from Tarkov подвёл итоги недели с релиза и раскрыл, что ждёт игру дальше 8 ч.
Adobe запустила раздачу годовой подписки на Photoshop Web — россияне тоже могут её получить 8 ч.
Планы Meta использовать ИИ-ускорители Google TPU ударили по акциям NVIDIA 31 мин.
Новая статья: Обзор маршрутизатора Netcraze Ultra (NC-1812): новое имя, новый Wi-Fi 2 ч.
Samsung начала массовое производство 3-Гбайт чипов GDDR7 со скоростью 28 Гбит/с, и готовит более быстрые варианты 5 ч.
Huawei представила гибридный планшет MatePad Edge — 14,2" OLED, ПК-процессор и батарея на 12 900 мА·ч от $845 6 ч.
Финляндия создаст крупнейший в мире тепловой аккумулятор из целой горы песка 7 ч.
Японский конкурент TSMC начнёт строительство 1,4-нм фабрики чипов в 2027 году 7 ч.
Framework перестала продавать модули памяти из-за перекупщиков и предупредила о повышении цен 8 ч.
TSMC подала в суд на бывшего топ-менеджера, который переметнулся в Intel 8 ч.
Акции Nvidia обвалились на 4 % из-за слухов о том, что Meta нацелилась на ИИ-чипы Google 8 ч.
«Алиса, открой шторы»: «Яндекс» показал множество гаджетов для умного дома 8 ч.