Сегодня 24 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → литография
Быстрый переход

ASM решила проблему герметизации и обработки 3D-чипов — теперь это будет быстрее и дешевле

Нидерландская компания ASM представила технологию XP8 Vertos Flowable Carbon, которую назвала первой промышленной системой для нанесения текучей углеродной плёнки методом плазменно-химического осаждения из газовой фазы (PECVD). Разработка предназначена для производства чипов логики и памяти с всё более сложной трёхмерной архитектурой. В таких структурах полости в чипе становятся более узкими и глубокими, поэтому обычного нанесения плёнки часто недостаточно.

 Источник изображения: ASM International NV

Источник изображения: ASM International NV

Ключевая особенность процесса заключается в том, что углеродный материал во время осаждения способен затекать в узкие просветы и заполнять их снизу вверх, одновременно самостоятельно выравнивая поверхность. В результате всего одна PECVD-операция выполняет сразу две функции: заполнение промежутков и полостей без пустот и переходов, и выравнивание, то есть формирование практически плоской поверхности для следующего этапа обработки чипа.

Сегодня после нанесения на поверхность чипа углеродной плёнки для заполнения пустот требуется дополнительная обработка поверхности — например, химико-механическая шлифовка либо травление для удаления избыточного материала. В случае новой технологии «текучего углерода» эти операции потенциально можно сократить или исключить, поскольку плёнка самостоятельно выравнивает свою поверхность непосредственно в процессе осаждения.

Кроме способности заполнять структуры с большим отношением глубины к ширине — глубоких и узких промежутков, материал обладает повышенной термической стабильностью и позволяет реализовывать управляемое частичное заполнение с последующим формированием углублений. Это особенно важно для современных 3D NAND, DRAM и передовых логических схем, где небольшие отклонения рельефа могут влиять на технологические допуски и выход годных кристаллов.

Важно, что технология XP8 Vertos уже вышла из лабораторий. ASM сообщает о её применении в массовом производстве. Система объединяет операции заполнения и выравнивания на одной PECVD-платформе, что позволяет упростить технологическую цепочку изготовления чипов и уменьшить количество межоперационных переходов. По сути, ASM решает одну из проблем дальнейшего масштабирования полупроводников не за счёт очередного уменьшения размеров элементов, а за счёт нового материала, который способен одновременно соответствовать сложной трёхмерной геометрии и формировать ровную поверхность для следующего этапа в процессе полупроводниковой литографии.

Учёные создали OLED размером с амёбу — его пиксели «напечатали» ультрафиолетом, как чипы

Учёные Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали технологию производства миниатюрных OLED-пикселей с использованием подходов, применяемых при производстве чипов. Новый метод позволяет формировать органические светящиеся структуры методом фотолитографии — тем же процессом, который используется при изготовлении микросхем. Разработка открывает путь к созданию сверхмалых дисплеев для устройств дополненной реальности и не только.

 Источник изображений: ETH Zurich

Источник изображений: ETH Zurich

Главная проблема миниатюризации OLED заключалась в несовместимости органических светоизлучающих материалов с традиционной литографией. При изготовлении микросхем фотолитография использует агрессивные растворители и химические реагенты, которые повреждают органические молекулы. Условно живое — органические соединения — плохо выдерживает жёсткую химию процессов, используемую при выпуске полупроводников.

Для этого учёные из Швейцарии создали новый класс светящихся полимеров, которые одновременно обладают свойствами OLED-материалов и фоторезистов. После нанесения на поверхность чипа эти соединения могут изменять структуру под воздействием ультрафиолетового излучения, формируя микроскопические светящиеся элементы заданной формы. Иными словами, ультрафиолетовым светом можно нарисовать OLED-пиксели заданного размера и формы, буквально создав весь массив пикселей микроскопического дисплея.

Ключевым решением разработки стала молекулярная архитектура OLED-материала по принципу «ядро — оболочка». В центре такой молекулы находится органический компонент, отвечающий за излучение определённого цвета, а вокруг него расположены звездообразные цепи с участками для химических реакций. При облучении ультрафиолетом внешние части молекул сшиваются между собой, превращая экспонируемые области в сплошные структуры. При этом защитный внутренний слой сохраняет люминесцентное ядро от воздействия химикатов во время обработки.

В качестве демонстрации технологии исследователи изготовили несколько тестовых образцов. Один из них представлял собой многоцветное флуоресцентное изображение попугая ара размером всего 300 × 430 мкм, состоящее из 250 × 350 пикселей. На сегодняшний день это изображение с самой высокой разрешающей способностью среди многоцветных структур, созданных методом фотолитографии, и по своим размерам оно сопоставимо с простейшими микроорганизмами.

Кроме того, команда изготовила миниатюрный светящийся логотип ETH Zurich размером 1 × 2,4 мм на основе электрически управляемых светодиодных элементов — это уже прообраз настоящего дисплея, тогда как изображение попугая инициировалось внешним облучением. Следующим этапом станет дальнейшее уменьшение размеров пикселей и интеграция управляющей электроники для создания полноценных микродисплеев. Помимо экранов, технология может найти применение в биомедицинских системах и микроскопии, где требуются сверхмалые источники света с точным управлением, например, отдельными клетками или нейронами.

TSMC не хочет отставать от Intel — опытное производство чипов по ангстремному техпроцессу A14 начнётся в первой половине 2027 года

Статус технологического лидера в сфере контрактного производства чипов тайваньской TSMC приходится отстаивать регулярно, ибо Intel и Samsung пусть и с переменным успехом, но пытаются её догнать. Поскольку Intel может приступить к опытному производству компонентов по технологии 14A уже в первом квартале 2027 года, TSMC постарается свою A14 довести до аналогичной степени готовности к тому же периоду.

 Источник изображения: TSMC

Источник изображения: TSMC

До сих пор считалось, что TSMC освоит серийное производство чипов по технологии A14 не ранее 2028 года, но экспериментальная фаза выпуска компонентов по новым технологиям всегда осваивается с большим опережением старта массового производства. Как отмечает Commercial Times, выпуск компонентов по технологии A14 в экспериментальном режиме TSMC в первом квартале следующего года развернёт на своём предприятии Fab 20 в Синьчжу. Ко второму кварталу 2027 года приступить к освоению технологии A14 будет готова и вторая площадка Fab 25 в Тайчжуне, которая сейчас только возводится. К третьему кварталу 2027 года Fab 25 сможет начать опытное производство чипов по технологии A14. Массовое производство чипов по этой технологии TSMC всё равно рассчитывает начать только в 2028 году.

В июле представители компании заявляли, что освоение A14 идёт лучше, чем ожидалось. На этапе выпуска первых прототипов уровень выхода годной продукции приблизился к 90 %. Ячейки памяти типа SRAM, которые обычно используются в качестве прототипов при освоении новых техпроцессов, демонстрировали аналогичный уровень брака. Предприятие Fab 20 на Тайване должно будет перейти от производства 2-нм чипов к более современным, использующим технологию A14. В структуре этого комплекса корпус P3 сосредоточится на выпуске профильной передовой продукции. Опытные образцы будут получены в первом квартале следующего года.

Между тем, массовое производство чипов по технологии A14 компания развернёт преимущественно на новом предприятии Fab 25, которое будет достроено к апрелю следующего года. Вслед за техпроцессом A14, здесь же к 2029 году будет освоен выпуск чипов по технологиям A12 и A13. Последняя будет по своим правилам дизайна совместима с A14, что упростит переход для разработчиков чипов, а в рамках A12 будет предложен подвод питания с оборотной стороны кремниевой пластины (Super Power Rail). Техпроцессы A14, A13 и A12 будут относиться к одной серии с достаточно длинным жизненным циклом.

Одновременно тайваньские источники сообщают о планах TSMC по расширению производства с использованием уже освоенных техпроцессов. Объёмы выпуска 2-нм продукции к концу этого года достигнут 100 000 кремниевых пластин в месяц, а по итогам 2027 года увеличатся ещё до 140 000 пластин в месяц. К четвёртому кварталу текущего года объёмы выпуска 3-нм продукции будут измеряться 180 000 кремниевых пластин в месяц, а в следующем превысят 200 000 пластин в месяц. Другими словами, одновременно TSMC будет расширять объёмы выпуска продукции по технологиям N2 и N3, а также вводить в опытное производство A16 и A14. К последней уже проявляют живой интерес многие из клиентов TSMC, включая производителей чипов для смартфонов, серверов и ПК.

В рамках технологии A14 компания TSMC внедрит новую структуру транзисторов GAAFET второго поколения и технологию NanoFlex Pro, определяющую архитектуру стандартных ячеек полупроводниковых чипов. Последняя позволяет повысить плотность размещения транзисторов на чипе благодаря уменьшению зазоров между ячейками. Предыдущее поколение архитектуры NanoFlex было опробовано TSMC ещё в рамках 2-нм технологии. A14 по сравнению с N2 должна увеличить плотность размещения транзисторов на 20 %, увеличить быстродействие на 10–15 % при том же энергопотреблении, либо обеспечить его снижение на 25–30 % при прежнем быстродействии. Два базовых предприятия TSMC на Тайване смогут ежемесячно обрабатывать по 70 000 кремниевых пластин с использованием технологии A14, в перспективе к ним присоединится третье на юге острова, а также американское Fab 21 в штате Аризона.

«Это лишь вопрос времени»: Дженсен Хуанг предсказал, что Китай освоит передовую литографию к 2030 году

С 2019 года поставки литографического оборудования ASML со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением (EUV) в Китай запрещены, и по официальным каналам ни одной такой системы в страну поставлено не было. Основатель Nvidia Дженсен Хуанг (Jensen Huang) убеждён, что китайцы сами создадут подходящее оборудование уже к 2030 году и смогут наладить с его помощью производство чипов по передовым технологиям.

 Источник изображения: Nvidia

Источник изображения: Nvidia

«Они доберутся туда к 2030 году. Это буквально уже за углом. Нужно думать, что Китай весьма хорош в сфере массового производства. Это лишь вопрос времени, так что два или три года — это буквально щелчок, это ничтожно мало. Пока они обеспокоены этим, они уже находятся в нужном месте», — охарактеризовал возможности КНР в сфере освоения передовой литографии генеральный директор Nvidia в ходе подкаста All-In, на который ссылается Tom’s Hardware и ряд блогеров.

Дженсен Хуанг в равной мере высоко оценивает потенциал китайских разработчиков ИИ-моделей, но в сфере полупроводникового производства он может переоценивать своих соплеменников. Как поясняет Tom’s Hardware, китайский поставщик литографических систем SMEE сейчас способен предложить только сканеры, оснащаемые источниками лазерного излучения с длиной волны 193 нм для «сухой» литографии, которые можно применять лишь для производства 90-нм чипов. Хотя считается, что SMEE удалось разработать сканер для погружной литографии, позволяющий выпускать 28-нм чипы, публичных свидетельств способности компании поставлять такое оборудование в серийных количествах пока нет.

Даже если такое оборудование и доберётся до китайских производителей чипов в текущем году, массовое изготовление компонентов с его помощью не станет возможным ранее 2028 или 2029 года. В общем, даже в сфере погружной литографии с источниками глубокого ультрафиолетового излучения (DUV) паритета с современными системами ASML китайские аналоги к 2030 году достичь вряд ли успеют. В сфере передовой EUV-литографии отставание китайских поставщиков оборудования ещё больше, поскольку даже работоспособных прототипов профильных сканеров у них ещё нет. Впрочем, источники лазерного излучения с длиной волны 13,5 нм китайские специалисты уже разработать смогли, если верить слухам. Однако, с учётом отсутствия перспектив получения зарубежного оборудования нужного класса, китайским производителям остаётся полагаться лишь на успехи в импортозамещении, и в этом смысле сокращение отставания от европейцев и американцев действительно является лишь делом времени.

Все EUV-сканеры ASML расписаны до конца 2027 года — компания начала строительство нового завода

Контролируя примерно 94 % рынка литографических сканеров, которые необходимы для выпуска полупроводниковых компонентов, компания ASML вынуждена признать, что в условиях бума ИИ не справляется со спросом. Компания уже распределила всю квоту на производство EUV-систем стоимостью по $200 млн каждая до конца 2027 года, и недавно заложила фундамент своего нового предприятия в Нидерландах, которое позволит расширить производственные мощности.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

По словам финансового директора ASML Роджера Дассена (Roger Dassen), крупные заказчики теперь в беседе с компанией всё чаще интересуются возможностью предоставить им не только больше оборудования для производства чипов, но и сделать это быстрее. В комментариях агентству Reuters Дассен признался: «Я не думаю, что мы находимся в конце (ИИ-бума), откровенно говоря».

Все крупные клиенты ASML уже обозначили свои планы по использованию оборудования следующего поколения, которое сочетает сверхжёсткое ультрафиолетовое излучение (EUV) с высоким значением числовой апертуры (High-NA), и может стоить более $400 млн за одну установку. Компания TSMC призналась, что начнёт применять его с 2030 года, а Intel на прошлой неделе сообщила, что уже обработала с помощью подобного оборудования 1 млн кремниевых пластин типоразмера 300 мм. С помощью оборудования такого класса можно создавать на 40 % меньшие полупроводниковые структуры, чем с использованием классического EUV-сканера. В сегменте EUV-оборудования у ASML до сих пор нет конкурентов, поскольку попытки японских и китайских производителей создать подобные системы до стадии их серийного производства не дошли.

Производители памяти в лице Samsung Electronics и SK hynix выразили готовность приступить к использованию оборудования поколения High-NA с 2028 года, а Micron Technology хоть и заказала образцы таких литографических систем, со сроками их внедрения в массовом производстве так и не определилась. По словам финансового директора ASML, производители памяти готовы начать применение High-NA раньше, поскольку им приходится выпускать более компактные чипы по сравнению с производителями логических компонентов. Практически все из них, по мнению Дассена, внедряют такое оборудование в массовом производстве раньше, чем планировали изначально.

Intel обработала миллион 300-мм кремниевых пластин на оборудовании High-NA EUV

Компания Intel сообщила, что обработала один миллион 300-мм кремниевых пластин с использованием литографии в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне (EUV) с высокой числовой апертурой (High-NA). Использование High-NA EUV в производстве кремниевых микросхем сопряжено со многими трудностями из-за дополнительной сложности процесса.

 Источник изображения: Intel

Источник изображения: Intel

В 2024 году Intel установила системы ASML TWINSCAN EXE:5000 High-NA EUV для исследований и тестирования технологического процесса 14A. Однако с тех пор Intel нашла более эффективные способы использования инструментов High-NA за пределами норм 14A, расширив их применение на нормы 18A.

Для некоторых моделей микросхем процессоров Panther Lake Intel использует наложение нескольких слоёв кремния с помощью экспонирования High-NA, вместо того чтобы полагаться исключительно на Low-NA. Более того, Intel предлагает эту конфигурацию High-NA внешним клиентам, поскольку она может быть выгодна и для них. В сотрудничестве с ASML компания Intel завершила приёмочные испытания на заводе Intel Foundry для своего техпроцесса 14A с целью повышения эффективности производства кремниевых пластин. Для этого использовался сканер TWINSCAN EXE:5200B — вторая версия сканера High-NA EUV от ASML после TWINSCAN EXE:5000, который Intel первоначально использовала для пробных запусков 14A. Ранее Intel сообщала, что за один квартал обрабатывает более 30 000 пластин, упростив производственный процесс за счёт сокращения количества этапов, необходимых для обработки одного слоя, с 40 до менее чем 10, что значительно ускорило производственный цикл.

На данный момент Intel остаётся единственной компанией, которая активно производит полупроводники с использованием EUV-литографии с высокой числовой апертурой. TSMC утверждает, что может сохранить конкурентное преимущество, используя существующую технологию EUV-литографии с низкой числовой апертурой, уменьшая размер техпроцесса и внося улучшения с каждым новым поколением.

По некоторым данным, Samsung Foundry отложит внедрение EUV-литографии с высокой числовой апертурой до 2030 года для своего 1-нм техпроцесса, так что до полного перехода всей отрасли на литографию с высокой числовой апертурой осталось ещё несколько лет. Оборудование с низкой числовой апертурой вдвое дешевле передовых EUV-систем с высокой числовой апертурой. Самая современная EUV-система с высокой числовой апертурой от ASML стоит около $400 млн, что делает её невероятно дорогой даже для современного завода по производству полупроводников.

Производство передовых чипов ускорится — TSMC, Samsung и Intel договорились о переходе на увеличенные фотомаски

До сих пор считалось, что тайваньская TSMC на правах крупнейшего контрактного производителя чипов не особо торопилась осваивать литографическое оборудование с высоким значением числовой апертуры High-NA EUV, поскольку оно остаётся исключительно дорогим. Тем не менее, на рубеже этого и следующего десятилетий TSMC присоединится к Intel и Samsung в этой сфере, а также примет участие в миграции на новый типоразмер фотомасок.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

Литографические технологии подразумевают использование фотошаблонов, которые определяют очертания будущих микросхем и позволяют проецировать их на полупроводниковые кристаллы для дальнейшего формирования микроструктур методом химического травления. Исторически для этого использовались фотомаски типоразмера 150 мм, но теперь представители полупроводниковой отрасли готовы его удвоить с целью повышения производительности своих предприятий и снижения затрат.

Как и в случае с оборудованием с высокой числовой апертурой (High-NA EUV), миграция на новый типоразмер фотошаблонов считалась сложным и дорогим мероприятием, но слаженные действия всех основных производителей чипов помогут снизить сопутствующие затраты, как поясняет Bloomberg. Технический директор нидерландской ASML Марко Питерс (Marco Pieters) поясняет, что пропускная способность сканеров класса High-NA EUV благодаря переходу на фотомаски типоразмера 300 мм может возрасти на 40 %, а процесс проектирования чипов упростится.

Источник сообщает, что Samsung и TSMC собираются начать применение оборудования класса High-NA EUV в массовом производстве чипов: в первом случае — с 2028 года, во втором — с 2030 года. Intel уже перешла от экспериментов в этой сфере к выборочному использованию данного оборудования при серийном производстве процессоров Panther Lake по технологии Intel 18A. Для ASML, которая поставляет такие сканеры, данный путь был ещё более долгим, поскольку EUV-оборудование с низким значением числовой апертуры она представила ещё в 2019 году и только потом начала подготовку к выводу на рынок систем с высоким значением числовой апертуры.

Следует признать, однако, что TSMC с 2030 года будет сочетать оборудование High-NA EUV с фотомасками традиционного типоразмера 150 мм. Опытная линия по производству более крупных фотомасок типоразмера 300 мм будет запущена в 2031 году, и только к 2033 году они начнут применяться в серийном производстве чипов.

Samsung начнёт применять оборудование High-NA EUV для выпуска памяти в 2028 году, а в сфере перехода на новый типоразмер фотомасок будет сотрудничать с «отраслевыми партнёрами», как отмечается в заявлении компании. Intel добавила, что уже на протяжении трёх с лишним лет продвигает идею перехода на более крупные фотомаски. Данная миграция позволит отрасли создавать более производительные и совершенные полупроводниковые чипы.

Наращивание поставок Nvidia Rubin позволит 3-нм техпроцессу TSMC стать самым массовым в денежном выражении уже в этом полугодии

В прошлом квартале на 5-нм техпроцесс приходилось 33 % всей выручки TSMC, тогда как доля 3-нм технологии оставалась на уровне 30 %, хотя и увеличилась относительно наблюдаемых в первом квартале 25 %. По некоторым оценкам, во втором полугодии именно 3-нм техпроцесс станет главным в структуре выручки компании, отодвинув на второй план 5-нм.

 Источник изображения: TSMC

Источник изображения: TSMC

Для этого новейшей технологии TSMC, если не считать пока более скромной 2-нм, придётся преодолеть барьер в 30 % от общей выручки и в абсолютном значении достичь рекордных $12,7 млрд. На норме прибыли компании подобные тенденции скажутся благоприятным образом. TSMC будет снабжать 3-нм чипами не только Nvidia, но и AMD, а также Broadcom, но именно первая из этих компаний является наиболее крупным клиентом тайваньского подрядчика на данном направлении. По прогнозам аналитиков Wedbush, если в первом полугодии TSMC ежемесячно обрабатывала по 3-нм технологии около 150 000 кремниевых пластин, то к следующему кварталу это количество вырастет до 180 000 кремниевых пластин в месяц.

Попутно наращиваются и объёмы производства 2-нм продукции. К 2028 году в совокупности с 3-нм техпроцессом они должны увеличиться до 400 000 кремниевых пластин в месяц. Под 3-нм техпроцесс планируются к вводу новые предприятия. Одно из них уже в первой половине следующего года начнёт работать на территории тайваньского технопарка Тайнань. Второе по очереди предприятие TSMC в американском штате Аризона тоже будет специализироваться на 3-нм продукции, оно начнёт выдавать её уже во второй половине следующего года. В Японии второе предприятие TSMC (JASM) приступит к выпуску 3-нм продукции к 2028 году.

Одновременно осваиваются и техпроцессы ангстремного уровня, которые «тоньше» 2 нм. В текущем полугодии будут завершены работы по адаптации техпроцесса A16 к условиям массового производства. Помимо Apple и Nvidia, использовать эту технологию будет готова и OpenAI. Последняя заказывает чипы собственной разработки Jalapeno к выпуску по 3-нм технологии, но их второе поколение сможет сочетать A16 и технологию упаковки CoWoS. В случае с Nvidia техпроцесс A16 в исполнении TSMC может понадобиться для производства графических процессоров с архитектурой Feynman и центральных процессоров Rosa.

Поставщик оптики для ASML согласен, что китайское EUV-оборудование для производства чипов будет готово не ранее чем через 15 лет

Усилия китайских производителей оборудования для выпуска полупроводниковых компонентов по импортозамещению привлекают внимание западных экспертов, и те регулярно дают свою оценку величине отставания китайских разработчиков. Немецкий производитель оптических компонентов Zeiss Group говорит о 15-летнем периоде, который может потребоваться китайским разработчикам для освоения EUV-литографии.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

Напомним, под EUV подразумевается литографическое оборудование со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением, позволяющее выпускать 7-нм и более совершенные чипы. Готовое оборудование западного происхождения такого класса в Китай не поставляется из-за экспортных ограничений США и Нидерландов, поэтому для преодоления технологического барьера китайские производители должны будут разработать собственное оборудование. Директор полупроводникового бизнеса Zeiss Group Франк Ромунд (Frank Rohmund) в интервью телеканалу Bloomberg заявил, что считает разумным предположение о пятнадцатилетнем сроке, который потребуется китайским разработчикам для создания EUV-оборудования. При этом он добавил, что точную оценку уровню их прогресса дать довольно сложно.

Напомним, в 15 лет отставание китайских разработчиков EUV-оборудования от западных конкурентов на днях оценили аналитики UBS. Пока нидерландская ASML остаётся единственным в мире производителем литографических сканеров, способных работать со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением (EUV), а немецкая Zeiss Group снабжает её оптическими компонентами. Оборудование ASML предыдущего поколения (DUV) в Китай поставляется почти без ограничений, если не считать самых продвинутых моделей, на поставку которых требуется запрашивать экспортные лицензии в США. По словам Ромунда, дальнейшее ужесточение запретов на поставку оборудования класса DUV в Китай не только навредит профильному бизнесу европейских производителей, но и подстегнёт активность китайских в сфере импортозамещения. Китайская промышленность над созданием такого оборудования работает десятилетиями, как утверждает представитель Zeiss Group: «Это вообще не является сюрпризом, и сейчас мы должны убедиться, какими возможностями обладают эти инструменты. Мы всё равно ещё сильно их опережаем». Оптические компоненты Zeiss применяются для производства 80 % чипов, выпускаемых в мире.

Китай отстаёт от ASML на 15 лет — и страна вряд ли освоит EUV-литографию раньше 2040 года

С 2019 года нидерландская ASML лишена права поставлять передовое EUV-оборудование для производства чипов в Китай, и она фактически не поставила туда ни одного литографического сканера такого класса, которые позволяют с разумными затратами выпускать 7-нм и более совершенные чипы. Аналитики UBS убеждены, что китайские производители не смогут самостоятельно освоить EUV-технологии до конца следующего десятилетия.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

Сейчас, по словам экспертов UBS, китайские производители оборудования для производства чипов находятся на том этапе развития, который был присущ ASML в далёком уже 2004 году. При этом активность в сфере разработок и патентного права, проявляемая китайскими производителями, позволяет UBS сделать вывод, что они находятся на том этапе подготовки к массовому производству EUV-оборудования, который ASML отделял от нужного рубежа на 15 лет. Даже если китайским компаниям удастся наладить выпуск EUV-оборудования в отдалённой перспективе, вряд ли оно будет востребовано за пределами самого Китая, как предполагают представители UBS. Этому будут препятствовать как технологическое отставание от ASML, так и возможные регуляторные барьеры.

При этом китайским компаниям вполне по плечу освоить массовый выпуск оборудования для погружной литографии с глубоким ультрафиолетовым излучением (DUV immersion lithography) в ближайшие два или пять лет, как считают в UBS. В позапрошлом месяце агентство Reuters сообщило, что одна из китайских компаний уже приступила к производству подобных литографических систем. В этом году их объёмы выпуска достигнут пяти штук, а по итогам следующего приблизятся к двадцати. Прототип EUV-системы китайские разработчики якобы собрали уже в начале прошлого года, по версии Reuters. Правда, с её помощью пока не удалось изготовить ни одного чипа, поскольку установка в её нынешнем виде позволяет только формировать лазерное излучение нужной мощности и с подходящей длиной волны.

Клиенты ASML уже используют 10 сканеров High-NA EUV, которые позволяют делать чипы «тоньше» 2 нм

Являясь крупнейшим контрактным производителем чипов в мире, тайваньская компания TSMC довольно консервативно настроена в отношении скорого внедрения оборудования класса High-NA EUV, которое стоит по $400 млн за единицу. В любом случае, уже четыре клиента выпускающей соответствующие сканеры компании ASML эксплуатируют на своих предприятиях и в лабораториях 10 таких литографических систем.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

Об этом старший вице-президент ASML Грит Стормс (Greet Storms), заведующая направлением данных литографических машин, заявила на конференции Semicon Taiwan 2026, которая на этой неделе проходит на Тайване. По её словам, помимо десяти уже эксплуатируемых литографических EUV-сканеров с высоким значением числовой апертуры (High-NA), в поставке и процессе монтажа находятся ещё три. Пионером внедрения подобного оборудования при производстве процессоров можно считать Intel, поскольку она уже использует его для выполнения части технологических операций при выпуске чипов семейства Panther Lake по технологии Intel 18A.

Samsung и SK hynix интересуются возможностью использования такого оборудования при выпуске памяти, поэтому располагают как минимум по одному образцу литографических систем ASML TwinScan EXE:5200B. Как минимум пять поколений литографических норм, применяемых при производстве микросхем памяти DRAM, могут быть внедрены с использованием такого оборудования. Оно упрощает оснастку и сокращает сам производственный цикл, что в условиях высокого спроса на память важно для указанных южнокорейских компаний.

По словам представительницы ASML, соответствующее оборудование этой марки уже приняло участие в обработке 1,35 млн кремниевых пластин. Система TwinScan EXE:5200B, например, способна обрабатывать по 135 кремниевых пластин в час, этого уже достаточно для её применения в массовом производстве чипов. К концу десятилетия показатель производительности удастся увеличить до 180 или даже 210 кремниевых пластин в час, но для этого придётся переходить на более совершенные модели оборудования, которые ASML к тому времени предложит клиентам.

В этом году TSMC всё же купила несколько литографических сканеров ASML соответствующего класса, хотя пока и планирует использовать их только для лабораторных экспериментов. С учётом масштабов бизнеса этой компании, внедрение такого оборудования в массовом производстве потребует колоссальных затрат, и пока она не готова на них решиться.

Intel научилась обходить грабли — 14A осваивается лучше всех техпроцессов компании за десятилетие

Буквально чуть более года назад Intel была не до конца уверена в целесообразности освоения ангстремного техпроцесса 14A, но в прошлом месяце сменила риторику. Теперь компания даже утверждает, что динамика снижения плотности дефектов в случае с Intel 14A превосходит показатели всех техпроцессов, освоенных ею со времён 22-нм технологии.

 Источник изображения: Intel

Источник изображения: Intel

По крайней мере, подобные заявления сделал финансовый директор Intel Дэвид Зинснер (David Zinsner) на недавней технологической конференции Deutsche Bank. Ресурс ComputerBase.de взял на себя труд напомнить, что в своё время 22-нм техпроцесс имел для компании большое значение и был труден в освоении хотя бы из-за внедрения в его рамках структуры транзисторов FinFET. Впрочем, данная веха в истории Intel характеризуется ещё и серьёзными последующими неудачами. Поскольку 10-нм техпроцесс провалился на старте, Intel пришлось всеми силами «продлевать молодость» более зрелому 14-нм техпроцессу.

Даже в случае с относительно удачным 22-нм техпроцессом Intel пришлось довести процессоры Ivy Bridge на его основе до степпинга E1, прежде чем они достигли удовлетворительного для поставок на рынок качества. Для сравнения, 32-нм процессоры Lynnfield стартовали на рынке со степпинга B1, а Nehalem и вовсе было достаточно дойти по алфавиту до степпинга C0. Чем «тоньше» технологические нормы производства чипов, тем сложнее они в освоении, и в этом смысле Intel 14A представляет собой сочетание высоких рисков, иначе компания не задумалась бы об отказе от его освоения в прошлом году.

Инструментарий для разработчиков чипов, которые хотели бы поручить Intel их производство по технологии 14A, в октябре этого года мигрирует на версию 0.9, которая фактически пригодна для создания первых физических образцов. Опытное производство чипов по технологии Intel 14A компания планирует начать в следующем году, а массовое — только в 2028 году. Как признался Зинснер, компания уже вовсю готовит мощности для освоения массового выпуска таких чипов. Во-первых, этим займётся новая Fab 62 в Аризоне. Во-вторых, под выпуск чипов по технологии 14A будет переоборудована экспериментальная линия в Орегоне, где сейчас производятся чипы по технологии Intel 18A-P. После перевооружения этой линии Intel будет выпускать в Орегоне продукцию по технологии 14A в серийных масштабах. Более того, под выпуск подобных чипов будет выделена первая очередь нового комплекса в штате Огайо, строительство которого компания ранее была вынуждена заморозить. С конца 2027 года клиентам Intel будут доступны и услуги по упаковке чипов с использованием передовой компоновки EMIB-T. Примерно в это же время они смогут рассчитывать и на получение от Intel чипов, выпускаемых по их заказу с применением технологии 14A.

TSMC готова запустить ангстремный техпроцесс A16 уже в этом году — его разработка и валидация завершены

Производство 2-нм чипов на конвейере передовых предприятий TSMC на Тайване уже набирает обороты, но она в следующем квартале готова приступить к массовому выпуску полупроводниковых компонентов и по более совершенному техпроцессу A16, который можно в привычных терминах считать 1,6-нм. Разработка и валидация соответствующей технологии уже завершена.

 Источник изображения: TSMC

Источник изображения: TSMC

Об этом на текущей неделе сообщило тайваньской издание Liberty Times, как отмечает Chosun Biz. Данный техпроцесс предусматривает важное новшество — подвод питания к оборотной стороне кремниевой пластины, который в терминологии TSMC носит обозначение Super Power Rail (SPR). Сигнальные и силовые электрические цепи при этом разделяются, что позволяет снизить взаимное их влияние, поднять энергетическую эффективность и быстродействие чипов. При этом правила проектирования чипов не особо меняются, что позволяет ускорить разработку новых компонентов.

По сравнению с версией техпроцесса N2P, который является самым совершенным на данный момент среди 2-нм в исполнении TSMC, технология A16 обеспечивает прирост производительности на 8–10 % при неизменном энергопотреблении, либо позволяет равном быстродействии сократить энергопотребление на 15–20 %. Плотность размещения транзисторов при этом увеличивается почти на 10 %. Техпроцесс A16 станет первым в арсенале TSMC с подводом питания с обратной стороны чипа. При производстве крупных процессоров, востребованных в сегменте ИИ, данная технология раскроет свои преимущества, поскольку позволит снизить энергопотребление при повышении плотности компоновки элементов на кристалле.

Впервые внедрённые в рамках технологий серии N2 транзисторы с окружающим затвором (GAA) также продолжат совершенствоваться в рамках A16. То есть, данное поколение технологических норм TSMC обеспечит прогресс сразу по двум направлениям: в сфере архитектуры транзисторов и силовой разводки соответственно. С точки зрения продолжительности жизненного цикла A16 будет проходным решением, на которое TSMC не делает больших ставок. Более серьёзные надежды возлагаются на более совершенный A14, запуск которого в серийном производстве чипов запланирован на 2028 год. Подвод питания с оборотной стороны кристалла будет предусмотрен и в этом случае.

У TSMC сохраняется заметное преимущество по срокам освоения передовых литографических технологий. Samsung Electronics свой SF1.4 начнёт внедрять не ранее 2029 года, сосредоточившись на повышении уровня выхода годных чипов в рамках технологий серии SF2. Корпорация Intel уже предлагает клиентам техпроцесс 18A, но более совершенный 14A начнёт использоваться при массовом производстве не ранее 2028 года.

Samsung отложила внедрение High-NA EUV до эпохи 1-нм чипов

Оборудование с высокой числовой апертурой (High-NA) для работы с EUV-излучением, которое сейчас стоит до $400 млн за единицу, должно позволить производителям чипов уменьшить литографические нормы за пределы 2 нм и ускорить обработку кремниевых пластин. По данным южнокорейских СМИ, компания Samsung Electronics внедрит его в массовом производстве не ранее 2030 года, но к тому времени надеется освоить 1-нм техпроцесс.

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

Во время недавней презентации, как отмечает ZDNet, представители Samsung Electronics признались, что использование оборудования High-NA EUV в массовом производстве чипов станет целесообразным не ранее 2030 года, когда компания рассчитывает наладить выпуск 1-нм компонентов. Первоначально компания планировала сделать это в рамках 2-нм и 1,4-нм техпроцессов, но необходимость совершенствования технологий привела к пониманию, что это оборудование будет уместно при выпуске чипов по нормам A10 и ниже.

Samsung уже выпускает чипы по 2-нм технологии, а 1,4-нм техпроцесс (SF1.4) будет внедрён в массовое производство в 2029 году. К 2030 году последовательно будут освоены техпроцессы SF1.4+ и A10 (1 нм). Для внедрения оборудования High-NA EUV в условиях массового производства также требуются подходящие оснастка и расходные материалы, а отрасль пока к этому не готова. В любом случае на первых этапах традиционная технология EUV-литографии и более продвинутая High-NA будут вынуждены сосуществовать на одном производстве.

Сейчас Samsung располагает уже двумя новейшими литографическими сканерами ASML для работы с High-NA EUV, которые установлены в кампусе компании в южнокорейском Хвасоне. Активное внедрение такого оборудования в массовое производство резко увеличило бы капитальные затраты Samsung, а сейчас компания как раз пытается вывести на безубыточность свой контрактный бизнес, который к тому же нуждается в крупных заказах от новых клиентов. В таких условиях спешить с освоением High-NA EUV нет особого смысла. Зато использование технологии травления кремниевых пластин ALE (Atomic Layer Etching) постепенно набирает обороты.

Intel уже начала пробовать применять оборудование класса High-NA EUV при производстве части кристаллов процессоров Panther Lake, выпускаемых по технологии Intel 18A. Компания TSMC не спешит переходить на такое оборудование как минимум до 2029 года, рассчитывая внедрить техпроцессы A12 и A13 без него. Подобный отказ объясняется высокими затратами на закупку этого оборудования. Зато SK hynix уже экспериментирует с High-NA EUV при производстве микросхем памяти, рассчитывая получить преимущество на ранних этапах. Попутно применяются и другие подходы типа фотомасок с фазовым смещением для увеличения разрешающей способности литографического оборудования.

По мнению представителей Samsung, выпускать чипы по техпроцессам вплоть до 1,4-нм и 1 нм можно, используя оборудование с числовой апертурой 0,33, как и ранее, а вот переход на апертуру 0,55 станет целесообразным после этого рубежа.

Китай разработал ключевой компонент для суверенной EUV-литографии — помог бывший инженер ASML

Литографические сканеры необходимы для производства полупроводниковых компонентов, но их поставки сосредоточены в руках ограниченной группы западных компаний. Китайская полупроводниковая промышленность в попытках догнать Запад вынуждена полагаться на собственные силы в этой сфере, и недавно местным исследователям удалось создать источник лазерного излучения в сверхжёстком ультрафиолетовом диапазоне (EUV).

 Источник изображения: ASML

Источник изображения: ASML

По идее, данный источник позволит китайским компаниям в перспективе создавать литографические сканеры, способные участвовать в процессе производства чипов с технологическими нормами менее 7 нм. До сих пор подобным оборудованием располагали только американские, южнокорейские и японские производители чипов, а поставки его в Китай были запрещены ещё в 2019 году по инициативе властей Нидерландов, где расположена штаб-квартира ведущего поставщика ASML, а позже инициативу поддержали и американские власти.

Ресурс Newsbit теперь сообщает, что создать перспективный источник лазерного излучения китайским исследователям помог выходец из той самой ASML по имени Линь Нань (Lin Nan). До этого на уровне экспериментов китайским разработчикам удавалось создать источник лазерного излучения класса EUV с показателем эффективности не более 3,42 %. Это подразумевает, что не более 3,42 % энергии этого источника преобразуется в полезное излучение, пригодное для работы с кремниевыми пластинами. Для экспериментальной установки это вполне приемлемо, но в условиях массового производства такой источник излучения применяться не сможет. Более того, мощность этого источника лежит в пределах от 100 до 150 Вт, по некоторым оценкам, тогда как современные серийные EUV-системы выдают около 600 Вт. ASML даже собирается поднять мощность своих источников излучения до 1000 Вт. Чем выше мощность, тем большее количество чипов можно выпускать в единицу времени.

По информации источника, Линь Нань как раз работал в ASML в Нидерландах, специализируясь на разработке таких лазеров. Одного только подходящего источника излучения, однако, не хватит для создания полноценной EUV-системы, пригодной для массового производства чипов. Нужны сложные системы зеркал и прецизионные приводы, не говоря уже о сопутствующем программном обеспечении. По данным Reuters, прототипы EUV-сканеров китайской разработки пока не обладают достаточно качественной оптикой. Работоспособный EUV-сканер китайцам удастся создать не ранее 2028 или даже 2030 года, как считают некоторые источники.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Owlcat отложила релиз и раскрыла новые детали аддона «Процессия Проклятых» для Warhammer 40,000: Rogue Trader 14 мин.
Анонсирован безумный экшен в духе Metal Gear Rising: Revengeance, но с танком в главной роли — трейлер и первые подробности Slam Tank 2 ч.
Установка российских приложений на Android может усложниться из-за обязательной верификации Google 2 ч.
ИИ уже участвует в каждом шестом взломе в мире — и тенденция усиливается 3 ч.
«Яндекс» представил ИИ-ассистента «Алиса AI Про» для бизнеса 3 ч.
Yandex B2B Tech расширила экосистему сервисов для бизнеса 4 ч.
В Африке создали компактную LLM, которая обошла более крупные модели Google и Meta — Morena знает 12 местных языков 4 ч.
Bethesda не убьёт «творческую идентичность» Obsidian после присоединения — разработчики Fallout: New Vegas не станут командой поддержки 5 ч.
Microsoft помогла нейтрализовать популярный фишинговый сервис EvilTokens 6 ч.
Canonical ускорила выпуск обновлений Ubuntu — ИИ выявляет слишком много уязвимостей 6 ч.
Финское неооблако Verda Cloud Oy привлекло $189 млн на строительство передовой ИИ-инфраструктуры 46 мин.
Дорогая память пока не помешала Raspberry Pi — выручка взлетела на 90 %, прибыль более чем удвоилась 2 ч.
Как в «Семейке Аддамс»: швейцарские инженеры разработали кисть руки, которая сама передвигается и нажимает кнопки 3 ч.
ASM решила проблему герметизации и обработки 3D-чипов — теперь это будет быстрее и дешевле 4 ч.
Крупнейшая компания Европы не продаёт ничего в Европе — зато Китай и Индия зовут ASML строить у них заводы 4 ч.
Четыре ядра, DDR5 и PCIe 4.0: дебютировали китайские чипы Hygon 1000 для встраиваемых систем 5 ч.
Немцы научились «по фотографии» измерять характеристики солнечных панелей — экспресс-диагностика выйдет на новый уровень 6 ч.
ДНК вместо традиционной памяти: AtlasBase представила платформу для хранения и вычислений 6 ч.
Alibaba Cloud расширяет присутствие в Европе — на очереди открытие ЦОД в Финляндии, Нидерландах и Турции 6 ч.
Атомные часы побили рекорд точности — на сцену вышел тяжёлый лютеций 6 ч.