Новости Hardware → нанотехнологии

ASML подтвердила планы выпуска памяти DRAM с использованием сканеров EUV

На прошедшей неделе нидерландская компания ASML — крупнейший в мире производитель оборудования для литографической проекции при изготовлении полупроводников — провела встречу с инвесторами и пролила свет на свои производственные планы, а также оценила перспективы отрасли. С точки зрения ASML, чьи сканеры в среднем покупают в 84 случаях из 100, рынок прикладной электроники демонстрирует и будет демонстрировать завидное здоровье. В частности, чипы будут востребованы для области связи 5G, ИИ, автономного вождения и больших данных.

Первый коммерческий сканер ASML для EUV-литографии (NXE:3300B)

Первый коммерческий сканер ASML для EUV-литографии (NXE:3300B)

Потребность в полупроводниках для представленных областей и другого транслируется в спрос на продукцию заводов по обработке кремниевых пластин во всех уголках мира. Особенный интерес возникает к самым передовым техпроцессам, что отрасли обычно было не свойственно. Поэтому также складывающаяся обстановка будет благоприятствовать переходу от DUV-сканеров (193-нм) на EUV-сканеры (13,5-нм). Новейшие техпроцессы снова поддержат закон Мура и обеспечат снижение масштабов технологических норм как с точки зрения удешевления производства, так и с позиций роста производительности решений.

Более того, в компании официально подтвердили, что сканеры EUV в ближайшем будущем будут применяться не только для изготовления 7-нм логики (процессоров и другого), но также для производства памяти типа DRAM. Сканеры для выпуска DRAM уже поставлены клиентам и проходят квалификационную проверку. С использованием EUV-проекции будет начат выпуск микросхем памяти с нормами 16 нм. Они помогут удешевить производство DRAM. В частности, за счёт уменьшения числа проходов при проекции. Если вы внимательно следили за новостями на нашем сайте, то вам нетрудно будет вспомнить, что 16-нм DRAM с использованием сканеров EUV будет выпускать Samsung.

Cканер ASML для EUV-литографии с оголённой оптической системой зеркал (NXE:3300B)

Сканер ASML для EUV-литографии с оголённой оптической системой зеркал (NXE:3300B)

Новым сканером для EUV станет установка NXE:3400C с производительностью 170 пластин в час при 90 % нагрузке. Актуальные модели сканеров NXE:3400B способны в тех же условиях за час обрабатывать до 150 пластин. Тем самым за сутки набегает почти полтысячи обработанных пластин, что станет хорошим аргументов в пользу перехода на сканеры EUV. Параллельно ASML обещает увеличить разрешение сканеров EUV с помощью выпуска оптики не только с числовой апертурой 0,33 NA, но также с NA 0,55, что произойдёт в следующую декаду. Новое оборудование должно быть встречено в отрасли с интересом, поскольку бизнес по выпуску полупроводников (логики, DRAM и NAND), как уверены в ASML, ждёт хороший рост как минимум до 2025 года со среднегодовым показателем роста 15–20 %.

Источник:

В 2019 году в Китае начнёт внедряться «национальный» 14-нм FinFET техпроцесс

Локомотивом разработки и внедрения в Китае условно национальных техпроцессов является крупнейший в этой стране контрактный производитель полупроводников Semiconductor Manufacturing International (SMIC). Не всё у него идёт гладко, но в свете отказа тайваньской компании UMC от разработки техпроцессов с нормами менее 14 нм SMIC получила шанс обогнать ближайшего к себе тайваньского конкурента как по технологичности, так и по объёмам выручки.

Разделение китайского рынка контрактных полупроводников между местными и иностранными лидерами отрасли (IC Insights)

Разделение китайского рынка контрактных полупроводников между местными и иностранными лидерами отрасли (IC Insights)

На последней отчётной конференции руководство SMIC подтвердило, что производитель начнёт рисковое производство с нормами 14 нм и транзисторами FinFET в первой половине 2019 года. Это на два года позже запуска 14-нм техпроцесса на линиях UMC, но дальше тайваньский производитель не пойдёт, чего не скажешь о намерениях китайцев.

В настоящий момент SMIC на практике обкатывает техпроцесс с нормами 28 нм (HKC+). В третьем квартале 2018 календарного года выручка от выполнения 28-нм заказов принесла SMIC 7,1 % от общей выручки. Впрочем, год назад и кварталом ранее техпроцесс 28 нм принёс компании чуть больше: сокращение составило, соответственно, 8,8 % и 8,6 %. Зато техпроцесс 40/45 нм стабильно приносит SMIC в районе 19 % от общей выручки.

Основной продукцией компании являются дактилоскопические датчики и контроллеры, чипы для беспроводных платформ и электроника по управлению питанием устройств. Интересно отметить, что 33 % объёма выручки китайский контрактник получает от выполнения заказов от компаний из США. Китайские клиенты в третьем квартале принесли SMIC 57,9 % от совокупной выручки. Год назад эта доля составляла 45,7 %, а во втором квартале 2018 года — 58,6 %.

В четвёртом квартале производитель ожидает последовательного снижения квартальной выручки на 7–9 %. В первом квартале 2019 года компания также ждёт непростых времён, в чём будет повинен также сезонный фактор. Спрос со стороны клиентов и рынка SMIC рассчитывает увидеть со второго квартала нового года. Как бы Китай ни обвиняли в протекционизме, SMIC сама крутится, как может (хотя оказание помощи тоже нельзя отрицать). Получается средне, но иным не снилось даже такое.

Источник:

Программа DARPA приведёт к появлению в компьютерах оптических интерфейсов

Традиционные сигнальные интерфейсы с использованием проводных соединений продолжают хорошо себя проявлять на ближней дистанции — в виде токовых проводников в полупроводниковых чипах. На дальней дистанции — для передачи данных между чипами (процессорами, контроллерами и так далее) — проводные соединения становятся препятствием для дальнейшего наращивания параллелизма в вычислениях. Это проявляется не только в ограничении пропускной способности, но также ведёт к увеличению энергозатрат на передачу растущего потока данных. Очевидно, что с этим что-то надо делать. Например — переходить на оптические интерфейсы вместо электрических.

Для решения комплекса проблем, связанных с интеграцией оптических интерфейсов в полупроводниковые приборы и инфраструктуру, агентство DARPA учредило новую программу «PIPES». Аббревиатура PIPES расшифровывается как Photonics in the Package for Extreme Scalability (фотоника в упаковке для исключительного масштабирования). Действие программы будет касаться трёх областей разработок. Во-первых, необходимо создать технологии для интеграции оптических интерфейсов в состав чипов или многочиповых сборок (модулей). Предполагается интеграция оптических I/O-компонентов в интегральные схемы, ПЛИС, графические процессоры и заказные БИС (ASIC). В продолжение работ в этой области необходимо будет помочь в создании в США экосистемы для повсеместного внедрения данного вида разработок.

Второй областью разработок по программе «PIPES» станут поиски технологий и методов передачи данных оптическим способом между чипами и модулями. Иначе говоря, требуется создать интерфейс для передачи оптических сигналов между встроенными в чипы оптическими модулями. Третья область разработок, которая вытекает из первых двух — это необходимость управлять сотнями и тысячами узлов с оптическими интерфейсами. Напомним, всё идёт к увеличению параллелизма в вычислениях, так что сложность и запутанность систем будут расти завидными темпами.

В третью область исследований внесена разработка малопотребляющих и высокоплотных многоканальных и многопортовых оптических интерфейсов. Также к этой области относится разработка малопотребляющих оптических коммутаторов. Разработки во всех трёх областях программы «PIPES», уверяют в DARPA, найдут применение не только в области военного оборудования, но также на гражданке.

Источник:

Imec приступила к коммерческим поставкам нейрозондов нового поколения

При всей своей бытовой доступности человеческий мозг остаётся тайной за семью печатями. Учёные только начинают приближаться к основам того, что можно назвать пониманием мышления, сознания или эмоций. Происходящие в мозге химико-электрические процессы изучены на уровне отдельных нейронов и их связей. Комплексное исследование, которое призвано охватить большие участки мозга, затруднено отсутствием необходимых для этого инструментов. Вернее, было затруднено. Год назад завершена разработка полупроводникового зонда Neuropixels с сотнями каналов для снятия данных активности головного мозга с беспрецедентным разрешением — с почти тысячей датчиками на небольшой кремниевой игле.

Кремниевый нейрозонд нового поколения разработал бельгийский исследовательский центр Imec в содружестве с Исследовательским кампусом Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI), независимым международным благотворительным фондом Wellcome Trust с центром в Лондоне, благотворительным фондом Gatsby и Алленским институтом мозга (Allen Institute for Brain Science). Проект стартовал в июле 2013 года и был завершён около года назад. За прошедшее время было разослано около полутысячи прототипов зонда, а сейчас он становится доступен на коммерческой основе.

Кремниевый зонд Neuropixels выпускается на КМОП производстве Imec. Длина кремниевого щупа составляет 1 см. Сечение зонда — 70 × 20 мкм. На каждый миллиметр длины приходится чуть  больше 100 датчиков активности головного мозга. Всего на щупе чуть больше 960 датчиков, которые передают данные одновременно по 384 каналам. Считанная зондом информация позволяет с недоступной ранее степенью детализации считывать данные об активности нейронов на относительно большой площади.

Следует уточнить, что зонд Neuropixels предназначен для изучения активности головного мозга мелких животных. Увы, других надёжных методов снятия состояния нейронов кроме как введения зондов напрямую в мозг пока не придумано. В то же время новая разработка откроет путь к интересным проектам и открытиям, которые ещё на шаг или два приблизят нас к пониманию работы мозга вообще и человеческого мозга в частности.

Источник:

GlobalFoundries создала дочернюю компанию по разработке ASIC

После отказа от гонки за новейшими техпроцессами компания GlobalFoundries ищет новые точки приложения сил. Например, одной из таких точек станет производство полупроводников на подложках FD-SOI. Вторым дополнительным направлением развития компания видит разработку заказных БИС (ASIC) по требованиям клиентов. И если производство полупроводников — это суть деятельности GlobalFoundries, то разработкой БИС на заказ будет заниматься только что созданная и полностью подконтрольная GlobalFoundries дочерняя компания Avera Semiconductor LLC.

Avera Semiconductor

Avera Semiconductor

Конечно же, компания Avera Semiconductor LLC создаётся не на пустом месте. Несколько лет назад компания IBM передала GlobalFoundries два своих полупроводниковых завода в США вместе с разработками и разносторонним персоналом. В числе прочих GlobalFoundries получила штат проектировщиков с многолетним стажем. Это позволяет GlobalFoundries утверждать, что Avera Semi несёт за плечами 25-летний опыт разработки ASIC с более чем 2000 доведёнными до производства проектами для широкого спектра устройств для проводной и беспроводной инфраструктуры, центров обработки и хранения данных, искусственного интеллекта и машинного обучения, а также аэрокосмической отрасли и обороны.

Штат Avera Semiconductor насчитывает свыше 850 работников, а годовая выручка превышает $500 млн. Только для технологических норм 14 нм специалисты будущей Avera Semi спроектировали решения с рыночной стоимостью свыше $3 млрд. В лице новой компании сторонние заказчики получат любые разработки для ИИ, машинного обучения, ЦОД и прочее, что только можно вообразить, и при этом разработки органично впишутся в производство GlobalFoundries с нормами 14 и 12 нм. Если кому-то понадобятся 7-нм техпроцессы или с меньшими технологическими нормами производства, то GlobalFoundries и Avera Semiconductor также готовы создать проекты в союзе с третьими компаниями, например, TSMC.

Avera Semiconductor

Avera Semiconductor

Возглавил компанию Avera Semiconductor ветеран IBM Кевин О'Бакли (Kevin O’Buckley). В IBM он проработал 20 лет и в 2015 году после поглощения заводов компании перешёл на работу в GlobalFoundries.

Источник:

GlobalFoundries в Китае вместо 130-нм техпроцесса внедрит 22-нм техпроцесс

Компания GlobalFoundries, как уже всем известно, вышла из гонки за передовыми процессорами. Техпроцессы с нормами менее 12-нм она не будет разрабатывать, а сфокусируется на совершенствовании существующих техпроцессов, включая производство полупроводников на пластинах FD-SOI (из полностью обеднённого кремния на изоляторе). Очевидно, что смена приоритетов должна коснуться ряда уже начатых проектов компании, например, это относится к вооружению строящегося в Китае завода.

Согласно первоначальным планам GlobalFoundries, которые она утвердила и проводит в жизнь совместно с властями города Чэнду (Chengdu), предприятие должно было войти в строй в первой половине 2019 года и начать выпускать чипы с использованием техпроцессов 180/130-нм. Поскольку остановка внедрения 7-нм техпроцесса высвободила заметную часть денег на капитальное строительство, в GlobalFoundries приняли решение пропустить фазу внедрения на заводе в Китае 180/130-нм техпроцессов и сразу внедрять техпроцесс с нормами 22 нм, точнее 22FDX на пластинах FD-SOI.

По этому поводу в четверг GlobalFoundries подписала с властями Чэнду поправку к ранее заключённому договору. Финансовая сторона вопроса не разглашается. Как надеются в GlobalFoundries, вокруг будущего предприятия в Чэнду возникнет мощная инфраструктура для поддержки разработки и производства полупроводников на пластинах FD-SOI. В частности, в GlobalFoundries ожидают увеличения числа партнёров по созданию IP-блоков для техпроцесса 22FDX и соответствующих инструментов проектирования (EDA).

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8 в США деньги на модернизацию которого отправят в Китай (Фото FinanceFeeds.net)

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8 в США, у которого заберут деньги на модернизацию и отправят в Китай (Фото FinanceFeeds.net)

Использование подложек с изолятором на полностью обеднённом кремнии заметно снижает токи утечек и позволяет повысить рабочие частоты транзисторов, чего в одинаковой степени невозможно добиться на пластинах из монолитного кремния. Данное качество пригодится для носимой электроники, Интернета вещей, устройств 5G и для массы других сфер применения.

Заводской комплекс GlobalFoundries в Дрездене, где китайцы обучаются проектированию с использованием техпроцесса 22FDX (бывший завод AMD)

Заводской комплекс GlobalFoundries в Дрездене, где китайцы обучаются проектированию с использованием техпроцесса 22FDX (бывший завод AMD)

Как заявляют в GlobalFoundries, у неё уже есть свыше 50 клиентов на техпроцесс 22FDX с потенциальной рыночной стоимостью до $2 млрд. Интересно, что семь клиентов, которые плотно изучают возможности техпроцесса 22FDX на фабрике компании в Дрездене (Германия) — это компании из Китая, которые ждут не дождутся, когда этот же техпроцесс будет доступен у них на родине. Куда только смотрит администрация Трампа?

Источник:

Imec и ASML вместе сделают сканеры EUV намного лучше

Бельгийский исследовательский центр Imec и нидерландская компания ASML выпустили пресс-релиз, в котором сообщили о ряде совместных действий по улучшению сканеров диапазона EUV. Это не первое сотрудничество Imec и ASML. По тем или иным проектам центр и компания работают вместе около трёх десятилетий. Более того, в 2014 году они создали совместный исследовательский центр Advanced Patterning Center для оптимизации литографических технологий для развитых техпроцессов КМОП и для подготовки инфраструктуры для поддержки новейших технологий выпуска полупроводников.

Пример сканера компании ASML (ASML)

Пример сканера компании ASML (ASML)

Сканеры EUV с использованием длины волны 13,5 нм только-только начали свой путь в коммерческом производстве чипов. Это произошло благодаря компании Samsung. С помощью штатного сканера ASML NXE:3400B Samsung в сутки обрабатывает до 1500 300-мм кремниевых подложек. И хотя для начала коммерческого использования сканеров этого достаточно, Samsung использует только половину из пропускной способности сканеров данной серии. Очевидно, что при интенсивном использовании технологии использования сканеров EUV требуют доработки. Центр Imec и компания ASML вновь объединяют усилия, чтобы сделать сканеры EUV ещё лучше.

Здание imec с новой «чистой комнатой» (imec )

Здание imec с новой «чистой комнатой» (imec )

Дальнейшая совместная деятельность Imec и ASML будет двигаться в одном направлении, но разными путями. Во-первых, Imec в недавно построенной «чистой» комнате установит сканер ASML NXE:3400B и сканер NXT:2000i для иммерсионной (с погружением в жидкость) литографии. Сканер NXE:3400B будет установлен до конца года, а NXT:2000i — в 2019 году. Во-вторых, Imec и ASML создадут совместную лабораторию high-NA EUV research lab для разработки оборудования и техпроцессов производства чипов с помощью сканеров с оптическими системами с высоким значением числовой апертуры (NA). Для этого лаборатория получит сканер EXE:5000 с NA 0,55, что намного больше NA сканера NXE:3400B, которая равна 0,33.

Перспективы освоения новых технологических норм с помощью сканеров ASML (ASML)

Перспективы освоения новых технологических норм с помощью сканеров ASML (ASML)

Сканер NXE:3400B с числовой апертурой 0,33 может за один проход «нарисовать» 7-нм и даже 5-нм элемент. Чтобы создать на кремнии элемент размерами 3 нм и меньше необходимо увеличить значение NA и, тем самым, ещё ближе придвинуть оптику к пластине, что само по себе затруднит работу сканера. Сканеры с NA свыше 0,5 компания ASML планирует выпустить после 2020 года, но не позже 2025 года. Похоже, следование этим планам будет зависеть от успехов совместных лабораторий Imec и ASML.

Также центр Imec возьмёт на вооружение инструменты ASML YieldStar для оптической оценки дефектов и систему ASML-HMI Multi-electron beam для оценки дефектов в наноструктурах. С помощью нового оборудования Imec и ASML намерены всесторонне совершенствовать техпроцессы с использованием сканеров EUV.

Источник:

Intel уменьшила долю в компании ASML до менее 3 %

В пятницу нидерландский регистратор Authority for Financial Markets (AFM) сообщил, что компания Intel уменьшила принадлежащую ей долю акций в компании ASML до уровня менее 3 %. Предыдущее снижение акций до уровня менее 5 % компания Intel провела в декабре 2017 года. Поскольку компания ASML выпускает сканеры для литографического производства полупроводников и является монополистом в этой области, резонно предположить, что Intel рассматривает данное направление как теряющее инвестиционную привлекательность, чтобы это ни значило.

Первый коммерческий сканер ASML для EUV-литографии (NXE:3300B)

Первый коммерческий сканер ASML для EUV-литографии (NXE:3300B)

Акции ASML компания Intel приобрела в два этапа летом 2012 года. На первом этапе компания заплатила ASML $2,1 млрд за 10 % акций и ещё $680 млн за разработку оборудования для выпуска чипов на 450-мм кремниевых пластинах. В ходе второго этапа Intel приобрела ещё 5 % акций ASML за $1 млрд с целью обеспечить финансирование разработки EUV-сканеров. Итого Intel заплатила ASML $4,1 млрд на новые разработки, плодами которых, к слову, она сегодня не может воспользоваться. Зато EUV-разработками нидерландской компании в полной мере воспользовались компании Samsung и TSMC.

Типичный современный литографический сканер компании ASML для выпуска полупроводников

Типичный современный литографический сканер компании ASML для выпуска полупроводников

В том же 2012 году ASML дополнительно продала 10 % акций, которые между собой поровну разделили Samsung и TSMC. Позже TSMC полностью избавилась от акций ASML, продав их почти в два раз дешевле, чем покупала. Тем не менее, и TSMC, и Samsung близки к коммерческому запуску EUV-литографии, что было бы сложно сделать без тех инвестиций в 2012 году.

Источник:

Квартальная выручка TSMC увеличилась на 7-нм заказах и ослаблении местной валюты

Компания TSMC отчиталась о работе в сентябре 2018 года и рассказала о результатах третьего квартала календарного 2018 года. Подробно о работе за отчётный период TSMC расскажет 18 октября на встрече руководства компании с инвесторами. Обычно на таких мероприятиях TSMC подробно говорит о производственных планах на будущее, так что постараемся не пропустить это событие. Что ещё больше привлекает к мероприятиям этого тайваньского контрактника, так это отказ GlobalFoundries от гонки за техпроцессами от 7 нм и ниже. Фактически за каждый новый покорённый нанометр продолжат сражаться только TSMC и Samsung, но не будем забегать вперёд.

Выручка за сентябрь и за весь третий квартал текущего года во многом определялась заказами на 7-нм техпроцесс, главным потребителем которого стала компания Apple. Для неё TSMC выпускает 7-нм SoC A12, которую можно обнаружить в новейших смартфонах Apple. Кроме этого полученная денежная масса выросла за счёт ослабления денежной единицы Тайваня — нового тайваньского доллара. Оба этих фактора позволили TSMC последовательно увеличить выручку в сентябре на 4,2 % до 94,92 млрд новых тайваньских долларов ($3,06 млрд). В годовом сравнении сентябрьская выручка TSMC выросла на 7,2 %.

Квартальная выручка тайваньского производителя со второго квартала последовательно выросла на 11,6 % и всего на 3,2 % за год — до 260,3 млрд новых тайваньских долларов или до $8,41 млрд в эквиваленте. Консолидированная квартальная выручка оказалась меньше первоначального прогноза, но лучше скорректированного в августе прогноза после вирусной активности на производстве TSMC в августе. Похозяйничавший на заводе вирус отнял у TSMC до $140 млн. В целом компания развивается лучше полупроводниковой отрасли и намерена дальше укреплять своё положение на рынке контрактных полупроводников.

Источник:

DARPA возьмёт на работу ИИ для создания молекул боевого назначения

На сайте агентства DARPA (The Defense Advanced Research Projects Agency, Defense ARPA) появилось сообщение о запуске новой программы Accelerated Molecular Discovery (AMD). Программа по ускорению открытия новых молекул направлена на военные цели, что, впрочем, не исключает мирного применения разработок, если таковые будут предложены.

DARPA

DARPA

По представлению учёных, вселенная молекул насчитывает 1060 комбинаций. Из этого фактически бесконечного множества человечеством открыто и исследовано только 140 млн молекул. Среди неоткрытых молекул наверняка скрываются такие, которые способны укрепить оборонную и наступательную мощь США. Проблема только в том, что каждое новое открытие молекул до сих пор — это интуитивный путь движения учёных с длительными повторяющимися экспериментами, а военным надо быстро и чётко. Дан приказ — немедленно выполнить и доложить!

К счастью, на подхвате оказался поднимающий голову искусственный интеллект. Программа AMD (не путать с одноимённой компанией) предполагает конкурс решений на базе ИИ для создания молекул по представленному набору требований. Это могут быть молекулы для безопасного моделирования боевых химических агентов, для медицины, для покрытий, для красок, для эффективного топлива и многое другое, что придёт на ум пытливому военному разуму.

Платформы ИИ для поиска новых молекул должны уметь извлекать информацию из баз данных и из текстов и создавать инструменты и физически обоснованные руководства для производства молекул с заранее заданными характеристиками. Вебинар с разъяснениями программы DARPA AMD запланирован на 18 октября. Кроме этого, агентство ждёт талантливых химиков и коллективы для работы над увлекательными проектами.

Источник: