Geçtiğimiz birkaç çeyrekte küresel yarı iletken endüstrisi, çip paketleme bileşenleri ve gelişmiş çip paketleme kapasitesi sıkıntısıyla karşı karşıya kaldı. Şimdi, genel ekonomik yavaşlamaya rağmen, sürekli bir fotoğraf maskesi sıkıntısıyla karşı karşıya. Bu kritik ve karmaşık bileşen, talaş üretim sürecinin anahtarıdır. Bu durum öncelikle, ABD yaptırımlarının Çin’deki çip üretim patlamasını körüklemesi nedeniyle artan sayıda Çinli çip tasarımcısından gelen güçlü talepten kaynaklanıyor.
Toppan, Photronics ve Dai Nippon Printing’in de aralarında bulunduğu önde gelen fotoğraf maskesi üreticileri, çeşitli Çinli şirketlerin talebini karşılamak için tam kapasiteyle çalışıyor. Ancak arzın hâlâ yetersiz olması, siparişlerin daha yüksek fiyatlarla aceleye getirilmesine ve yakın gelecekte fotoğraf maskesi fiyatlarında beklenen bir artışa yol açıyor. Elektrikli. Ayrıca Toppan ve Dai Nippon Printing mali raporlarında zorlukları kabul etti.
Fotomasklar, litografi işlemi sırasında devre modellerini silikon plakalara aktarmak için kullanılır ve çip yapımı sürecinin önemli bir bileşenidir. Fotoğraf maskeleri, baskılı bir çip tasarımı desenine sahip şeffaf kuvars parçalarıdır ve bir şablon gibi çalışır; maskenin içinden bir ışık tutmak, tasarımı levhanın üzerine kazıyarak, modern bir çipi oluşturan milyarlarca 3 boyutlu transistör ve tel yapıyı oluşturur. .
Yeni düğümlerin karmaşıklığı ve çip teknolojisindeki ilerleme, gerekli fotoğraf maskesi sayısını doğrudan etkiliyor. Her çip tasarımı, çipin tasarımını katmanlar halinde oluşturmak için birden fazla pozlamayı gerektirir, ancak çip yapımı işlemi sırasında kullanılan fotoğraf maskelerinin sayısı çipe göre değişir. Eski çip üretim süreçleri, karmaşık çip tasarımlarını levhalara basmak için yaklaşık 30 fotoğraf maskesine ihtiyaç duyabilirken, en yeni ve en gelişmiş olanlar genellikle 70 ila 80 arasında fotoğraf maskesine ihtiyaç duyuyor. Örneğin Nvidia, H100 GPU’yu oluşturmak için 89 maske gerektiğini ve bazı çip tasarımlarının 100 maskeyi bile aşabileceğini söylüyor.
Rapora göre, fotoğraf maskesi talebindeki artış öncelikle Çin yarı iletken şirketlerinin hızlı büyümesine bağlanıyor. Geçtiğimiz yıl, Çin’deki fabrikasız çip şirketlerinin sayısı, büyük ölçüde ABD yaptırımlarının etkisiyle 3.243’e fırladı. Bu büyüme, zaten gergin olan fotoğraf maskesi tedarik zinciri üzerinde ek bir baskı oluşturdu.
Çip üretim sürecindeki son teknolojik gelişmeler kıtlığa katkıda bulunuyor. Çinli fabrika SMIC’in ikinci nesil derin ultraviyole (DUV) 7nm sürecini piyasaya sürmesi, fotoğraf maskelerine olan talebi yoğunlaştırdı; çünkü süreç büyük ölçüde çoklu desenlemeye dayanıyor; bu, yüzeydeki en iyi unsurları oluşturmak için tek bir katmanın tekrar tekrar açığa çıkarılmasını içeriyor. gofret. Doğal olarak bu süreç, artan pozlama sayısı nedeniyle daha fazla fotoğraf maskesi gerektiriyor.
SMIC, 7nm teknolojisini kullanarak, düzinelerce fotoğraf maskesi gerektiren karmaşık tasarımlar kullanarak Huawei’nin HiSilicon Kirin 9000S gibi gelişmiş işlemcilerini üretiyor. Fotoğraf maskesi eksikliğini etkileyen bir diğer faktör ise son yıllarda yalnızca DUV’ye dayanan Intel’in aşırı ultraviyole litografiyi benimsemesidir.
Yarı iletkenler daha küçük düğümlere doğru ilerledikçe fotoğraf maskeleri de daha karmaşık hale geliyor ve eğrisel litografi gibi gelişmiş yöntemler yeni düğümlerde daha yaygın hale geliyor. Bu teknik, esas olarak silikon üzerine basılan tasarımı ‘bulanıklaştıran’ kırınım ile ilgili sorunları giderir. Bu fotoğraf maskeleri, maske düzenini optimize eden karmaşık matematiksel işlemler yoluyla kırınım etkisini ortadan kaldırır.
Toppan gibi üreticilerin küresel üretim kapasitelerini genişletme çabalarına rağmen sektör uzmanları, artan kapasitenin artan talebi karşılamaya yetmeyeceğini öngörüyor. Arz-talep arasındaki bu dengesizliğin önümüzdeki yıl fotomaske fiyatlarında artışa yol açması bekleniyor. Toppan ve Dai Nippon Printing, mali raporlarında devam eden güçlü talebi ve bunun sektör için yarattığı zorlukları kabul etti.
