Video: Come è fatto - Chip (Settembre 2024)
Dopo tutto il clamore sul 50 ° anniversario della Legge di Moore la scorsa settimana, c'era una vera indicazione che i prossimi passi si stanno avvicinando questa settimana, poiché il produttore di apparecchiature ASML ha annunciato di aver raggiunto un accordo per vendere un minimo di 15 nuovi strumenti litografici EUV a un cliente senza nome negli Stati Uniti, quasi sicuramente Intel.
Le aziende produttrici di chip hanno parlato per anni della promessa della litografia a ultravioletti estremi (EUV), proponendola come sostituto della litografia ad immersione che è diventata lo standard nel produrre chip avanzati per più di un decennio. Con la litografia ad immersione, piccole lunghezze d'onda della luce vengono rifratte attraverso un liquido per stampare i motivi utilizzati per creare i transistor su un chip. Questo ha funzionato bene per più generazioni di produzione di chip, ma negli ultimi anni, poiché la produzione avanzata di chip è passata ai nodi 20, 16 e 14nm, i produttori di chip hanno dovuto usare quello che viene chiamato "doppio modello" per creare modelli ancora più piccoli su le patatine. Ciò si traduce in più tempo e più spese nella creazione degli strati del chip che necessitano di un doppio disegno; e questo sarà solo più difficile per le generazioni successive.
Con EUV, la luce può essere molto più piccola e quindi un produttore di chip avrebbe bisogno di meno passaggi per creare uno strato di chip che altrimenti richiederebbe più passaggi di litografia ad immersione. Ma per far funzionare questo con successo, tali macchine devono essere in grado di funzionare in modo coerente e affidabile. Il problema più grande è stato lo sviluppo di una fonte di energia al plasma - in effetti un laser ad alta potenza - che funzionerà in modo coerente, sostituendo così la fonte di luce a 193 nm comune nelle macchine ad immersione.
ASML ci sta lavorando da anni e qualche anno fa ha acquisito Cymer, l'azienda leader che cerca di creare la sorgente luminosa. Allo stesso tempo, ha ricevuto investimenti dai suoi maggiori clienti: Intel, Samsung e TSMC. Lungo la strada, l'azienda ha fatto molti annunci sui progressi che stava facendo mentre si spostava da strumenti in grado di produrre alcuni wafer all'ora fino a più recentemente, quando i numeri hanno iniziato ad avvicinarsi ai 100 wafer all'ora o giù di lì ci vorrà per rendere EUV conveniente.
ASML preferisce parlare di una combinazione di wafer al giorno e disponibilità, il tempo in cui lo strumento è effettivamente in produzione. Nella sua chiamata di guadagni della scorsa settimana, l'azienda ha affermato che il suo obiettivo quest'anno era quello di ottenere gli strumenti per produrre 1.000 wafer al giorno con una disponibilità minima del 70%; e ha affermato che un cliente era già in grado di arrivare a 1.000 wafer al giorno (anche se presumibilmente non a quella disponibilità). L'obiettivo di ASML è di arrivare a 1.500 wafer al giorno nel 2016, a quel punto pensa che lo strumento sarà economico per alcune applicazioni.
Nella sua teleconferenza sugli utili della scorsa settimana, TSMC ha affermato di disporre attualmente di due strumenti in grado di produrre un wafer medio di poche centinaia di wafer al giorno utilizzando una fonte di alimentazione da 80 watt.
Al Forum degli sviluppatori Intel dello scorso autunno, Mark Bohr, Senior Senior Fellow di Intel, Logic Technology Development, ha dichiarato di essere molto interessato a EUV per il suo potenziale nel miglioramento del ridimensionamento e della semplificazione del flusso di processo, ma ha affermato che sebbene Intel fosse molto interessata a EUV, era solo non ancora pronto in termini di affidabilità e producibilità. Di conseguenza, ha affermato, né i nodi Intel a 14 nm né 10 nm utilizzano tale tecnologia. All'epoca, ha affermato che Intel "non scommetteva su di esso" per 7 nm e che avrebbe potuto produrre chip su quel nodo senza di esso, sebbene avesse affermato che sarebbe stato migliore e più facile con EUV.
La notizia sembra indicare che Intel ora pensa che EUV possa essere pronto per quel nodo di processo. Sebbene ASML non abbia confermato che Intel fosse il cliente, in realtà non esiste un'altra società con sede negli Stati Uniti che avrebbe bisogno di tanti strumenti; e il tempismo sembrerebbe adattarsi alle esigenze di produzione a 7 nm di Intel. Ma nota l'annuncio, ha detto solo che due dei nuovi sistemi sono stati programmati per la consegna quest'anno, con il resto dei 15 previsti per dopo, e la stessa Intel non ha confermato che utilizzerà 7nm. Probabilmente Intel si posiziona in modo tale che se gli strumenti progrediscono davvero al ritmo previsto da ASML, può utilizzarlo a 7 nm.
Naturalmente, la maggior parte degli altri grandi produttori di chip sono stati anche clienti dei primi strumenti, e TSMC ha anche espresso molto il desiderio di avere tali apparecchiature per la produzione futura. Ci si aspetterebbe che anche altre fonderie di chip, in particolare Samsung e Globalfoundries, fossero in linea, e alla fine anche i produttori di memoria.
Nel frattempo, ci sono state molte speculazioni sui nuovi materiali utilizzati in nuovi nodi di processo, come germanio filtrato e arsenuro di gallio indio. Anche questo sarebbe un grande cambiamento rispetto ai materiali attualmente in uso. Ancora una volta, questo non è stato confermato, ma è interessante.
Nel complesso, sembra che le tecniche necessarie per rendere i chip ancora più densi continuino a migliorare, ma che i costi per passare a ciascuna nuova generazione continueranno ad aumentare.
