Японские исследователи тестируют ускоритель частиц для производства чипов

Intel, Samsung Foundry и TSMC используют машины ASML для EUV-литографии, способные «печатать» полупроводники с разрешением 13 нм на своих новейших производственных узлах. Основной метод генерации EUV-излучения — использование источника лазерной плазмы (LPP), представляющего собой CO2-лазер, воздействующий на капли олова. Однако, японские исследователи изучают альтернативный метод — лазеры на свободных электронах (ЛСЭ) из ускорителей частиц для создания чипов с передовыми размерами.

Как сообщает Toms Hardware, исследовательская организация KEK в Цукубе, Япония, рассматривает возможность использования лазеров на свободных электронах (FEL), генерируемых линейным ускорителем с рекуперацией энергии (ERL), для производства чипов. Линейный ускоритель с рекуперацией энергии может экономично производить десятки киловатт энергии EUV, что позволяет одновременно питать несколько литографических машин. В то время как ASML разработала источник EUV-излучения мощностью 500 Вт для своего Twinscan NXE:5800E и планирует повысить мощность до 1000 Вт.

Работа ERL отличается от традиционного инструмента для EUV-литографии. В ERL электроны впрыскиваются в криогенно охлаждаемую трубку, где ускоряются сверхпроводящими радиочастотными резонаторами. Проходя через ондулятор, электроны излучают свет, усиливающийся через самоусиливающееся спонтанное излучение (SASE). После этого отработанные электроны возвращаются в радиочастотный ускоритель в противоположной фазе, передавая энергию новым электронам, что делает процесс высокоэффективным и экономичным.

В 2021 году, до глобальной инфляции, KEK оценила стоимость строительства новой системы ERL в 260 миллионов долларов, что на 50–60 миллионов долларов выше стоимости Twinscan NXE:3800E. Однако, система ERL обеспечивает 10 кВт мощности EUV, что позволяет питать несколько литографических машин, при ежегодных эксплуатационных расходах около 25,675 миллионов долларов.

Тем не менее, есть несколько проблем с FEL и ERL. Во-первых, линейный ускоритель с рекуперацией энергии занимает большое пространство. Во-вторых, необходим сложный набор зеркал для направления 10 кВт EUV-излучения на несколько литографических инструментов без значительной потери мощности, и разработка такого набора еще не завершена, а его стоимость не определена.

С уважением, ООО "Компания "База Электроники"

Вернуться на главную