Усъвършенстване на микрочиповата технология: Ролята на екстремната ултравиолетова литография (EUVL)

Начало / Блог / Потребителски продукти / Усъвършенстване на микрочиповата технология: Ролята на екстремната ултравиолетова литография (EUVL)

Какво е екстремна ултравиолетова литография (EUVL)? 

Крайност Ултравиолетова литография (EUVL) представлява значителен скок напред в производството на полупроводници, от съществено значение за производството на следващото поколение микрочипове. Тази напреднала технология, която работи в авангардна на микропроизводството, използва светлина в екстремния ултравиолетов спектър, обикновено около 13.5 нанометра, за гравиране на невероятно малки характеристики върху силициеви пластини. 

Уверено се заемете с IP изследванията 

Развитие и предизвикателства 

Пътуването към екстремна ултравиолетова (EUV) литография е белязано от значителни предизвикателства. Разработването на технологията изисква огромни изследвания, иновации и инвестиции.  

Създаването на екстремна ултравиолетова euv литографска светлина, например, е сложен процес: включва генериране на плазма, която излъчва желаната дължина на вълната чрез изстрелване на високоенергийни лазери върху капчици разтопен калай. Прецизността, необходима при производството и поддръжката на оборудването, като огледалата и фотомаските, е изключително висока. 

Съдържание

Въздействие върху индустрията 

Въвеждането на EUVL е промяна на играта за полупроводниковата индустрия. Той позволи производството на по-модерни, ефективни и мощни микрочипове, които са от решаващо значение за съвременните електронни устройства. Способността на EUVL да създава по-фини вериги върху чипове означава, че производителите могат да опаковат повече транзистори в едно и също пространство, което значително повишава производителността и енергийната ефективност. 

Осиновяване и перспективи за бъдещето 

Въпреки предимствата си, приемането на EUVL беше постепенно, главно поради неговата сложност и високи разходи. Въпреки това индустриални гиганти като Intel, Samsung и TSMC започнаха да включват EUVL в своите производствени процеси.  

Това приемане бележи ключов момент в индустрията, демонстрирайки ангажимент за разширяване на границите на възможното в полупроводниковата технология. 

По-широки последствия 

EUVL не е просто крайъгълен камък за полупроводниковата индустрия; това е катализатор за по-широки технологични иновации. Неговите последици се простират в различни сектори, включително компютърни технологии, телекомуникации и здравеопазване.  

Тъй като EUVL технологията продължава да се развива и става все по-масова, се очаква да доведе до значителен напредък в тези и други области.  

Получете още по-задълбочена представа за индустрията за екстремна ултравиолетова литография (EUVL) чрез нашия доклад

Пазарен пейзаж на екстремна ултравиолетова (EUV) литография

Текущият пазарен сценарий 

EUV литографията се превърна в основен елемент в производството на полупроводници, позволявайки създаването на ултрамалки чипове с висока производителност. Тази технология е жизненоважна за редица приложения, от потребителска електроника до компютърни решения от висок клас. 

Размер и растеж на пазара 

- EUV литографски пазар показва значителен растеж през последните години. Към 2023 г. пазарът се оценява на приблизително 9.4 милиарда долара, отразявайки нарастващото търсене на модерни полупроводникови технологии.  

Гледайки напред към 2028 г., пазарните прогнози оценяват скока до около 25.3 милиарда долара, подчертавайки критичната роля на технологията в бъдещето на производството на полупроводници. 

Ключови двигатели на пазара

  • Напредък в компютърните технологии: Възходът на AI, машинното обучение и необходимостта от високопроизводителни изчисления значително стимулират търсенето. 
  • Миниатюризация на електронни устройства: Продължаващата тенденция към по-малки, по-ефективни устройства продължава да разширява границите на производството на чипове. 
  • Иновативни пробиви в производството на полупроводници: EUV литографията е жизненоважна, тъй като традиционната литография достига своите граници, което я прави ключова технология за бъдещи разработки. 

Основни участници на пазара 

Пазарът се формира от няколко ключови компании за екстремна ултравиолетова литография, като всеки допринася значително за екстремна ултравиолетова литография пазар напредък

Усъвършенстване на микрочиповата технология: Ролята на екстремната ултравиолетова литография (EUVL)

Пазарни предизвикателства и ограничения 

Макар и обещаващ, пазарът на EUV литография е изправен пред няколко предизвикателства: 

  • Високи разходи и сложност: Усъвършенстваният характер на EUV технологията и свързаните с нея разходи са основни пречки пред по-широкото приемане. 
  • Технически предизвикателства: Тъй като характеристиките на чипа се свиват допълнително, добивът, производителността и сложността стават все по-плашещи предизвикателства. 
  • Препятствия във веригата за доставки: Специализираният характер на EUV оборудването и голямото търсене водят до значителни предизвикателства по веригата на доставки. 

Регионални статистики 

Този пазар има глобален отпечатък със значителни регионални различия: 

  • Северна Америка и Европа: Тези региони са в челните редици с големи играчи като ASML и Intel. 
  • Азиатско-тихоокеанския регион: Региони като Тайван, Южна Корея и Китай бързо се превръщат в центрове за производство на полупроводници със значителни инвестиции в EUV технология. 

Перспективата за бъдещето 

Бъдещето на пазара на EUV литография е светло и изпълнено с възможности. Очакваният растеж до 25.3 милиарда долара до 2028 г. говори за нарастващото търсене и разширяващите се приложения на технологията. 

Иновации на хоризонта: Можем да очакваме бъдещите иновации да се фокусират върху подобряване на ефективността, производителността и ефективността на разходите. Интегрирането на AI и машинното обучение в производствения процес може да революционизира EUV литографията. 

Въздействие върху полупроводниковата индустрия: EUV Lithography е настроен да предефинира производството на полупроводници, позволявайки следващо поколение чипове, които ще имат широкообхватни последици в индустриите. 

Екстремен ултравиолетов (EUV) литографски патентен пейзаж 

Преглед на патентното портфолио 

Тенденции в патентоването по държави 

Усъвършенстване на микрочиповата технология: Ролята на екстремната ултравиолетова литография (EUVL)

Основни играчи в EUV литография IP Пейзаж

Усъвършенстване на микрочиповата технология: Ролята на екстремната ултравиолетова литография (EUVL)

Скорошен Напредък в EUV литография 

EUV литография с висока NA (числова апертура). 

EUV литографията с висока NA (числова апертура) е еволюция в производството на чипове, предназначена да отговори на ограниченията на съществуващите EUV машини за постигане на фините разделителни способности, необходими за възли под 2 nm.  

Тази усъвършенствана техника подобрява традиционната EUV литография чрез използване на по-голяма оптика, за да позволи модели с по-висока разделителна способност, които са от решаващо значение за следващото поколение производство на полупроводници.  

High NA EUV литографията фокусира EUV светлината по-рязко, макар и с по-малка дълбочина на фокуса, което налага прецизност в дизайна на фоторезиста и маската, за да се избегне всякакво замъгляване. Този метод обещава да бъде в основата на бъдещото развитие на чипове, изисквайки задълбочено индустриално сътрудничество за успешното му прилагане. 

EUV литографско моделиране с помощта на съпротивление с много тригери  

Изследването на EUV фоторезисти, особено с поглед към EUV литография с висока NA, напредва с разработването на многозадействащ резист (MTR). Този нов тип резистент е проектиран да се справя с увеличения шум от фотонен изстрел, очакван в системите с висока NA и има за цел висока EUV абсорбция за поддържане на тънки филми въпреки намалената дълбочина на фокуса.  

Концепцията MTR използва молекулярни материали за максимизиране на разделителната способност и минимизиране на грапавостта, като се похвали с абсорбция над 18 μm-1. Скорошни експерименти показаха обещаващи резултати при моделиране на фини характеристики с оптимизирани изисквания за доза, демонстрирайки потенциала на резиста за бъдещи EUV литографски приложения. 

EUV пеликули от въглеродни нанотръби

EUV обвивките са от съществено значение в процеса на литография за защита на фотомаската от замърсители. Търсенето на материали, които могат да издържат на тежките условия на високомощните EUV скенери, доведе до изследването на въглеродните нанотръби.  

Тези материали се оказват многообещаващи поради техните стабилни механични и термични свойства, които са от съществено значение за издържане на екстремни вакуумни и вентилационни среди в скенера.  

Тяхната уникална структура осигурява необходимата издръжливост и способността да издържат на високоенергийно излагане без влошаване, гарантирайки, че целостта на фотомаската остава непокътната по време на процеса на производство на чипа. Очаква се продължаващото развитие на пеликулите от въглеродни нанотръби да играе критична роля в напредъка на EUV литографската технология. 

Екстремна ултравиолетова литография (EUV) Последни новини

Intel придоби High-NA EUV скенер от ASML 

Intel наскоро получи първия High-NA EUV литографски скенер от ASML, известен като Twinscan EXE:5000. Този инструмент е предназначен да произвежда чипове с технологични процеси отвъд 3nm мащаба, които индустрията планира да приеме около 2025 – 2026 г.  

Технологията High-NA EUV, със своя обектив с цифрова апертура от 0.55, позволява разделителна способност от 8nm, подобрявайки текущата разделителна способност от 13nm, предоставена от съществуващите EUV инструменти. Този напредък означава, че производителите на чипове могат да избегнат използването на двойно моделиране в EUV, опростявайки производствения процес, като същевременно потенциално подобряват добивите и намаляват разходите.  

Intel планира да започне развойна работа на своя 18A възел (1.8nm-клас) през 2024 г., използвайки тези High-NA инструменти за бъдещи процесни възли. Това ранно приемане на High-NA инструменти може да осигури на Intel конкурентно предимство при определянето на индустриални стандарти за High-NA производство (Anandtech, 2024 г.). 

Освен това ASML обяви, че ще бъде в състояние да произвежда 20 High-NA EUV литографски инструмента годишно до 2027 – 2028 г., което показва, че други партньори в индустрията се готвят да приемат тези усъвършенствани системи през следващите години, като Intel е водеща чрез придобиване по-голямата част от машините на ASML през 2024 г. (Yahoo News, 2023 г.). 

10 милиарда долара, предназначени за развитие на център за екстремна ултравиолетова литография  

В Ню Йорк губернаторът Kathy Hochul обяви създаването на High NA EUV Center в Albany NanoTech Complex, сътрудничество, включващо IBM и щата Ню Йорк, наред с други индустриални и академични партньори.  

Този център ще бъде първият обществен център за научноизследователска и развойна дейност в Северна Америка с High NA EUV система, който ще се помещава в нова сграда, наречена NanoFab Reflection. Щатът Ню Йорк и партньорите инвестират 10 милиарда долара в това начинание, с цел да стимулират изследванията и производството на полупроводници в САЩ и да създадат голям брой работни места.  

Системата High NA EUV в Albany NanoTech ще бъде подобна на бъдещите инструменти High NA EUV, използвани в производствените съоръжения, като гарантира, че процесите и дизайните, разработени там, ще могат да се прехвърлят към бъдещи електронни устройства (IBM Research Blog, 2024 г.). 

Успоредно с това imec и Mitsui Chemicals обявиха стратегическо партньорство за комерсиализиране на ключов компонент за следващо поколение EUV литографски системи. Те се фокусират върху EUV обвивки, направени от въглеродни нанотръби (CNT), известни със силните си механични и термични свойства.  

Пластините, базирани на CNT, могат да се похвалят с повече от 94% предаване на EUV светлина и могат да издържат на EUV нива на мощност над 1000 W. Това развитие е от решаващо значение, тъй като индустрията се насочва към светлинни източници над 600 W, за да позволи по-висококачествена наномащабна литография (Optica-OPN, 2024). 

Hitachi High-Tech пуска GT2000 

Hitachi High-Tech пусна GT2000, високопрецизна електронно-лъчева метрологична система, предназначена за разработване и масово производство на полупроводникови устройства в High-NA EUV поколение.  

GT2000 разполага с нови системи за откриване за усъвършенствани 3D полупроводникови устройства, функция за многоточково измерване с ниска повреда и висока скорост за High-NA EUV резистентни пластини и има за цел да подобри добива при масово производство. Той е специално разработен за все по-миниатюризираната и сложна природа на модерните полупроводникови устройства. 

SMEE Shanghai Micro Electronics Equipment Group Co. (SMEE), китайска компания, направи значителен пробив в технологията за производство на чипове. SMEE разработи литографска машина, способна да произвежда 28-нанометрови чипове.  

Това постижение се разглежда като важна стъпка в усилията на Китай да развие своята полупроводникова индустрия и да намали зависимостта от чуждестранни технологии, особено в светлината на санкциите на САЩ. Развитието показва значително намаляване на съществуващата преди това технологична разлика между китайските и водещите международни полупроводникови технологии. 

DNP разработва процес Photomask за 3nm EUV литография

Dai Nippon Printing Co., Ltd. (DNP) разработи нов процес за производство на фотомаска за 3-нанометрова EUV литография. Този напредък отговаря на нуждата на пазара на полупроводници от все по-фини ширини на линиите на веригата.  

Историята на DNP включва това, че е първият производител на търговски фотомаски, който представи инструмента за писане на многолъчева маска (MBMW) през 2016 г. и разработва процес на фотомаски за 5nm EUV литография през 2020 г.  

Новият процес използва подобрени производствени техники и технология за коригиране на данни, за да поддържа сложни извити структури на шаблони, които са от съществено значение за EUV литографията. DNP планира да започне работа с нов MBMW през втората половина на 2024 г. и цели годишни продажби от 10 милиарда йени през 2030 г. 

Заключение

Екстремната ултравиолетова литография (EUVL) е авангардна технология, която революционизира начина, по който се правят микрочипове. Той използва светлина с много къса дължина на вълната, за да създаде малки и сложни модели върху силициеви пластини, които са от съществено значение за производството на по-малки, по-бързи и по-мощни електронни устройства като смартфони и компютри. 

Разработването на тази технология беше предизвикателство и скъпо, но оказа голямо влияние върху индустрията на полупроводниците. Компании като Intel, Samsung и TSMC използват EUVL, за да правят усъвършенствани микрочипове. Иновации като High NA EUV литография правят тези чипове още по-добри, като позволяват още по-малки и по-подробни модели. 

Пазарът за EUVL се разраства бързо, воден от нарастващото търсене на модерна електроника и необходимостта от по-мощни компютърни технологии. 

Относно TTC

At TT Consultants, ние сме първокласен доставчик на персонализирана интелектуална собственост (IP), технологично разузнаване, бизнес изследвания и подкрепа за иновации. Нашият подход съчетава инструменти за AI и Large Language Model (LLM) с човешки опит, предоставяйки несравними решения.

Нашият екип включва квалифицирани експерти по интелектуална собственост, технически консултанти, бивши експерти на USPTO, европейски патентни адвокати и др. Ние обслужваме компании от Fortune 500, иноватори, адвокатски кантори, университети и финансови институции.

Услуги:

Изберете TT Consultants за персонализирани решения с най-високо качество, които предефинират управлението на интелектуалната собственост.

Свържи се с нас
Сподели статия

Категории

TOP

Поискайте обратно обаждане!

Благодарим ви за проявения интерес към TT Consultants. Моля, попълнете формата и ние ще се свържем с вас скоро

    Popup

    ОТКЛЮЧЕТЕ СИЛАТА

    Твой Идеи

    Повишете познанията си за патенти
    Очаквайте ексклузивни прозрения в нашия бюлетин

      Поискайте обратно обаждане!

      Благодарим ви за проявения интерес към TT Consultants. Моля, попълнете формата и ние ще се свържем с вас скоро