Részecskegyorsítók helyett a meglévő plazmatípusú lézerforrások fejlesztésében bízik a világ egyetlen EUV-berendezéseket gyártó vállalata. Az ASML elemzései szerint a félvezetőipar számára jelenleg a lézerrel előállított plazmatechnológia jelenti a legstabilabb és leggyorsabban skálázható utat.
A lézeres plazmaforrások dominanciája a félvezetőiparban
A szimulációk és pénzügyi elemzések azt mutatják, hogy a holland berendezésgyártó nem kíván áttérni a szabadelektron-lézeres (FEL) rendszerekre. Bár a részecskegyorsítón alapuló megoldásokat több feltörekvő iparági szereplő és neves befektető is szorgalmazza, a holland vállalat inkább a jelenlegi LPP-EUV (Laser-Produced Plasma) fényforrások növelésére összpontosít.
A modern litográfiai berendezésekben apró, megolvasztott óncseppeket találnak el nagy teljesítményű szén-dioxid lézerekkel. A másodpercenként többtízezer alkalommal bekövetkező ütközések során keletkező ionizált plazma bocsátja ki azt a 13,5 nanométeres extrem ultraibolya sugárzást, amellyel a legmodernebb mikrogépek mintázatait a szilíciumostyákra vetítik. Ez a folyamat rendkívül komplex optikai rendszert és vákuumkörnyezetet igényel, ám a tömeggyártásban már bizonyított.
A részecskegyorsítók korlátai és az 1000 wattos céltartomány
A szabadelektron-lézeres megközelítés elméletben rendkívül tiszta és nagy teljesítményű fényforrást biztosítana ónszennyeződés nélkül. Ugyanakkor egy ilyen rendszer kiépítése több száz méteres gyorsítóinfrastruktúrát és hatalmas tőkebefektetést igényelne a chipgyárak részéről. A meglévő üzemek szerkezeti átalakítása és a több milliárd dolláros kiegészítő beruházások olyan pénzügyi kockázatot jelentenek, amelyet a piaci szereplők többsége nem szívesen vállal be.
Ezzel szemben az ASML folyamatos lépésekben növeli a saját berendezéseinek hatásfokát. A korábbi 250 wattos és 500 wattos teljesítményszintek után a vállalat a közeljövőben el kívánja érni az 1000 wattos fényforrás-teljesítményt. Ezt az óncseppek számának megduplázásával, másodpercenkénti 100 000 csepp felasználásával érik el, ami közvetlenül növeli az ostyák megmunkálási sebességét.
Rendszerszintű hatékonyság a litográfiában
A chipgyártás termelékenységét jelenleg nem elsősorban a fényforrás fizikai korlátai határozzák meg, hanem az ostyahordozó asztalok gyorsulása és a fényérzékeny fotorezisztek érzékenysége. Az ASML álláspontja szerint az LPP-technológia finomhangolása lényegesen költséghatékonyabb fejlesztési pályát kínál a félvezetőgyártók számára, mint egy teljesen új, gyorsítóalapú infrastruktúra bevezetése.
A technológiai döntés meghatározza az elkövetkező évek félvezetőipari beruházásait. Mivel a vezető bérgyártók és chiptervezők mind az ASML gépeire támaszkodnak, a meglévő platform továbbfejlesztése garantálja a stabilitást és a kiszámítható gyártási kapacitásokat a szilíciumlapkák legújabb generációinál.
