EUV, tüm dünyada tek bir şirket olan Hollandalı ASML firması tarafından üretilen aşırı ultraviyole litografi makinesidir. Cihaz, bir çipin içine yerleştirilen bileşenlerin yerleştirilmesine yardımcı olmak için son derece ince çizgiler kullanarak silikon plakalara devre desenleri kazır. Akıllı telefonlarda kullanılan işlemciler için çoklu katmanlar gerekir.
Samsung Foundry, gelecek yıl 2 nm üretimi için yaklaşık 26 EUV katmanı kullanacak
Samsung Foundry şu anda mevcut 3nm üretimiyle 20 EUV katmanı kullanıyor ve %30’luk bir artış 2nm yongaları için 26 katmanla sonuçlanacaktır. Daha fazla EUV katmanı, yonganın içinde daha fazla transistör bulunmasıyla sonuçlanmalı ve SoC’nin daha az pil gücü tüketirken daha karmaşık görevleri idare edebilmesini sağlamalıdır. Samsung’un 2nm yonga setleri, mevcut nesil yonga setlerinden %17 daha küçük, %18 daha güçlü ve %15 daha verimli olacaktır.
ASML bu yıl bu birinci nesil EUV litografi makinelerinden 60 tanesini göndermeyi bekliyor. | Görsel kredisi-ASML
2nm’de Samsung Foundry, EUV katmanlarının sayısının artırılmasının yanı sıra arka güç dağıtım ağını (BSPDN) kullanacak. Bu teknoloji, güç besleme hatlarını çipin önü yerine arka tarafına taşıyarak yonga seti boyutunda %17’lik bir düşüşe neden oluyor. Bu, daha fazla alana sahip olmaları sayesinde hatların daha büyük yapılabilmesi sayesinde voltaj düşüşünü azaltıyor. Intel tarafından PowerVia özelliğiyle de kullanılan bu teknoloji, yonga setlerini daha güçlü ve verimli hale getiriyor.
Samsung Foundry’nin 1,4 nm düğümünü kullanarak üretime başlaması beklenen 2027’ye bakıldığında, EUV katmanlarının sayısının 30’un üzerine çıkması bekleniyor. Ve bir kez daha transistör sayısı artacak ve uygulama işlemcileri bugün olduğundan daha güçlü ve enerji açısından daha verimli olacak. Samsung Foundry’nin baş rakibi endüstri lideri TSMC’dir ve Tayvan merkezli dökümhane mevcut 3 nm (N3x) üretimi için 25’e kadar EUV katmanı kullanmaktadır.
Samsung Foundry, 10nm’den 7nm’ye geçtiği 2018 yılında EUV litografisini kullanmaya başladı. EUV litografisinden önce, sektör DUV (veya derin ultraviyole) litografisini kullanıyordu. Samsung Foundry, Gen 6 10nm DRAM çipinin üretiminde kullanılan yedi katmanla DRAM üretimi için de EUV kullanıyor. Başka bir DRAM tasarımcısı ve üreticisi olan SK Hynix, beş EUV katmanı kullanıyor.
Sadece bir şirket EUV makineleri üretiyor ve satıyor
ASML bu yıl daha da fazla EUV litografi makinesi göndermeyi bekliyor. Her biri bir okul otobüsü büyüklüğünde ve önceki nesil model için 183 milyon dolara, High-NA ikinci nesil makine içinse 380 milyon dolara mal oluyor. TSMC’nin 3nm ve 2nm düğümlerini kullanarak üretilen yongalara olan güçlü talep nedeniyle 2024 ve 2025’te ASML’den 70 adet birinci nesil EUV makinesi alacağı bildiriliyor. Samsung Foundry gibi TSMC de gelecek yıl 2nm yongalar üretmeye başlayacak ve 1,4nm düğümünün 2027-2028’de kullanılması bekleniyor.
Önceki nesil EUV makinelerinin açıklığı .33 iken, High NA makinelerinin açıklığı .55’tir. High-NA makinesi kullanılarak, daha yüksek çözünürlüklü bir desen bir gofrete aktarılır, böylece dökümhanenin ek özellikler eklemek için bir gofreti EUV makinesinden iki kez geçirmesi gerekmez. Bu hem zamandan hem de paradan tasarruf sağlar. Samsung Foundry’nin en az bir High-NA litografi makinesi satın aldığı bildiriliyor ancak TSMC şimdilik yeni nesil EUV makinelerinden birini satın almayı reddediyor.