Сегодня 24 июля 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 🔥
Стратегия Stormgate от экс-разработчиков Warcraft 3 и StarCraft 2 скоро выйдет из раннего доступа, но полноценным релиз не назовёшь 3 ч.
Трамп представил план тотального внедрения ИИ во все сферы жизни американцев 5 ч.
YouTube добавил ИИ-инструменты для создания роликов Shorts из фото или текста 5 ч.
«Каждый заслуживает постоянный доступ к играм, за которые заплатил»: Owlcat Games поддержала движение Stop Killing Games 5 ч.
В Firefox 141 исправили 18 уязвимостей и добавили сортировку вкладок силами ИИ 6 ч.
Проверенный инсайдер подтвердил дату выхода и цену Battlefield 6 на ПК и консолях, а Electronic Arts показала тизер сюжетной кампании 6 ч.
Блокировка Windows и буфер обмена станут доступны прямо из Android — Microsoft улучшит приложение «Связь с телефоном» 7 ч.
ИИ способны тайно научить друг друга быть злыми и вредными, показало новое исследование 7 ч.
AWS ограничила доступ к среде разработки Kiro с ИИ из-за её чрезмерной популярности 8 ч.
Microsoft тоже посчитала стоимость The Outer Worlds 2 слишком высокой — игра будет продаваться за $70, а не за $80 8 ч.
T-Mobile запустил спутниковую сотовую связь T-Satellite на базе Starlink почти по всем США 3 ч.
Новая статья: Обзор смартфона HUAWEI Pura 80 Ultra: зум, которому нет равных 3 ч.
Курируемый OpenAI ИИ-мегапроект Stargate с трудом продвигается вперёд, но самой OpenAI это не мешает 3 ч.
В России выявили 56 человек с 1,2 млн SIM-карт, которые «используются в какой-то деятельности» 4 ч.
Троянская мышь: производитель игровой периферии Endgame Gear выпустил драйвер с опасным вирусом 4 ч.
Ловкость рук и никакого мошенничества: Meta показала прототип браслета, который позволит управлять ПК с помощью жестов 6 ч.
Apple запустила страховку AppleCare One для трёх устройств за $20 в месяц 7 ч.
iPhone и «основные Android-смартфоны» получат поддержку беспроводной зарядки Qi2 25W, представленной сегодня 7 ч.
Том Конрад, отмывающий репутацию Sonos, стал постоянным генеральным директором компании 8 ч.
Спрос на ленточные накопители продолжает расти: поставки LTO в 2024 году приблизились к 180 Эбайт 8 ч.