Bu makineleri yalnızca bir şirket üretiyor, Hollandalı ASML firması ve ikinci nesil EUV makineleri zaten mevcut. High-NA olarak bilinen bu 400 milyon dolarlık makineler, dökümhanelerin 7 nm ve daha düşük bir süreç düğümü kullanarak entegre devreler oluşturmasına yardımcı oluyor. Çip yapmak için bir dökümhane açmak elbette büyük miktarda para gerektiriyor ve bu maliyetler akıllı telefon üreticilerine aktarılıyor, onlar da bunları bize aktarıyor.
Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü tarafından tasarlanan yenilikçi EUV, çip üretiminde ezber bozabilir
Solda geleneksel EUV ve sağda OIST’in düşük maliyetli modeli. | Resim kredisi-OIST
OIST raporu, EUV makinesine yönelik yeni teknolojilerin, daha önce aşılamaz olduğu düşünülen birkaç sorunu çözdüğünü belirtiyor. Yeni EUV makinesinde yalnızca iki aynanın kullanılmasını gerektiren bir optik projeksiyon sistemi kullanılıyor. İkinci yenilik, EUV’den gelen ışığın, ışığın yolunu engellemeden düz bir ayna üzerindeki mantık desenlerine yönlendirilmesine olanak tanıyor. Profesör Shintake şöyle diyor: “Bu buluş, bu az bilinen sorunları neredeyse tamamen çözebilecek çığır açan bir teknolojidir.”
EUV ışınları son derece kısa dalga boylarına sahip olduğundan şeffaf merceklerden geçemezler. Bunun yerine EUV makinelerinde ışık, ışığı zig-zag şeklinde yönlendiren hilal şeklindeki aynalar kullanılarak yönlendirilir. Işık merkez eksenden saptığı için makinenin genel performansını azaltır.
Shintake, iki eksenel simetrik aynayı küçük orta deliklerle düz bir çizgide hizalayarak üstün sonuçlar elde edilebileceğini keşfetti. Geleneksel EUV makinelerinin 1 MW’tan fazla güç kullandığı ve sermaye maliyetlerinin 200 milyon doların üzerinde olduğu yerlerde, yenilikçi düşük maliyetli makineler 100 kW’tan az güç kullanır ve sermaye maliyetleri 100 milyon doların altındadır. Ek olarak, tipik EUV makineleri 200 W’ın üzerinde bir ışık kaynağı gerektirirken, düşük maliyetli ünite 20 W’lık bir ışık kaynağı gerektirir.
Ayna sayısını 10’dan dörde düşürmek makinenin çok fazla enerji kaybetmesini önleyebilir
EUV enerjisi, yansıtıcı bir aynadan yansıyan her ışıkla birlikte %40 oranında zayıflar. Rapor, EUV kaynağından plakaya kullanılan ayna sayısını dörde sınırlayarak, “enerjinin %10’undan fazlasının bunu gerçekleştirdiğini, bunun da birkaç on watt’lık bir çıktıya sahip küçük bir EUV kaynağının bile mümkün olduğu anlamına geldiğini söylüyor. Bu da güç kullanımında önemli bir azalmaya yol açabilir.” Projeksiyon için kullanılan altı aynayı geleneksel EUV ile değiştiren yeni iki ayna projeksiyon yöntemiyle daha az enerji israfı yapılıyor.
Profesör Shintake şunları söylüyor: “Küresel EUV litografi pazarının 2024’teki 8,9 milyar ABD dolarından 2030’da 17,4 milyar ABD dolarına, yıllık ortalama yaklaşık %12 büyüme oranıyla büyümesi bekleniyor. Bu patentin muazzam ekonomik faydalar yaratma potansiyeli var.”