Сегодня 03 марта 2026
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 🔥
«Первый достойный наследник Disco Elysium»: в Steam вышла фэнтезийная ролевая игра Esoteric Ebb, вдохновлённая Planescape: Torment 2 ч.
Заряженное ностальгией музыкальное приключение Mixtape от создателей The Artful Escape не заставит себя долго ждать — дата выхода и новый трейлер 3 ч.
Разработчики амбициозного авиасимулятора «Корея. Серия Ил-2» раскрыли план на 2026 год — вылет состоится по расписанию 4 ч.
Головокружительный трейлер подтвердил дату выхода Denshattack! — безумного платформера про неподвластный гравитации поезд 5 ч.
Просыпайся, самурай: первую волну мартовских новинок Game Pass возглавила Cyberpunk 2077 6 ч.
Драйвер Nvidia 595.71 WHQL ограничил ручной разгон у GeForce RTX 50-й серии 6 ч.
Meta начала тестировать платформу для ИИ-поиска товаров 6 ч.
Alibaba представила малые ИИ-модели Qwen3.5, которые работают на ноутбуке и обходят аналоги OpenAI 6 ч.
SAP выплатит почти полмиллиарда доларров за то, что «заманила» Teradata в невыгодное совместное предприятие почти 20 лет назад 7 ч.
«Разница поразительна»: Capcom удалила из ремейка Resident Evil 4 скандальную защиту The Enigma Protector, и фанаты в восторге 7 ч.
В США представили прообраз «жёсткого диска» на ДНК с упрощёнными процедурами записи и чтения 3 ч.
В России число базовых станций LTE растёт, а 3G — уменьшается 3 ч.
Представлены обновлённые MacBook Pro 14 и 16 — дисплеи Liquid Retina XDR, больше памяти и до 30 % быстрее 4 ч.
Apple представила MacBook Air с процессором M5, увеличенным накопителем и Wi-Fi 7 4 ч.
Apple представила 18-ядерные процессоры M5 Pro и M5 Max «с рекордной однопоточной производительностью» 5 ч.
Apple представила новые мониторы Studio Display и Studio Display XDR по цене от $1599 5 ч.
Microsoft добавила в ROG Xbox Ally X автоматическую запись игровых хайлайтов — NPU наконец-то пригодился 6 ч.
Corning представила защитное стекло Gorilla Glass Ceramic 3 с долгосрочной прочностью 6 ч.
NVIDIA инвестировала $4 млрд в поставщиков лазеров и фотоники для ИИ ЦОД Lumentum и Coherent 6 ч.
«Роскосмос» починил стартовую площадку «Союзов» на «Байконуре» и готовится к запуску «Прогресса» 6 ч.