Miten ASML:n koneilla piirretään moderneja piirejä noin 10 minuuttia
01 · Lähtökohta
Kaksi piiriä, jotka pyörittävät maailmaa
CPU = muutama kymmenen nopeaa ydintä. GPU = tuhansia pieniä ytimiä, jotka laskevat yhtä aikaa. Klikkaa kuvien kohtia.
CPU · suoritin
GPU · grafiikka- ja tekoälysuoritin
Klikkaa piirien värillisiä pisteitä ja ketjun painikkeita
02 · Miksi tämä on vaikeaa
Mooren laki ja seinä vuonna 2015
Vedä liukusäädintä tai paina Toista. Ylempi käyrä: transistorien määrä (log-asteikko). Alempi: pienin piirretty viiva.
transistoreja2 300
pienin viiva10 µm
valon aallonpituus436 nm
Vihreä pystyviiva = 193 nm valon raja
03 · Perusteet
Litografia on painamista valolla
Sapluuna päästää valon läpi, valo muuttaa valoherkkää kalvoa ja kuvio jää kalvoon. Klikkaa vaiheet 1–4.
valon aallonpituus13,5 nm
sapluunan kuvio4 × suurempi
kalvon paksuus~50 nm
Kreikaksi lithos = kivi ja graphein = piirtää — "kiven piirto"
04 · Fysiikka
Aallonpituus ratkaisee, kuinka pientä voi piirtää
Vaihda valon väri, viivojen väli ja linssin koko (NA). Katso, mitä kiekolle syntyy.
piirrettävä viiva129 nm
linssiin ehtii0, ±1
Pienin viiva ≈ 0,5 · λ / NA (vinolla valaistuksella 0,25 · λ / NA) — tästä syystä aallonpituutta on pienennettävä
05 · Valonlähde
Näin tehdään keinotekoinen aurinko — 50 000 kertaa sekunnissa
Tinapisara, kolme laservälähdystä ja plasma, joka on kuumempi kuin Auringon pinta.
Klikkaa kangasta: kohdista seuraava pulssi pisaraan.
3 pulssia · esipulssi litistää, toinen harventaa sen sumuksi
plasman lämpötila0 K
aallonpituus13,5 nm
EUV-teho0 W
06 · Kone sisältä
Reitti: pisarasta kiekolle
Klikkaa vaihetta. Jokainen peili maksaa valoa — perille tulee lopulta alle kymmenesosa.
valoa lähteestä100 %
piirrettävä viiva13 nm
kiekkoja / tunti125
Klikkaa vaiheita ja vaihda NA — luvut päivittyvät
07 · Tarkkuus
Nanometrin tarkkuus, 20 G:n kiihtyvyys, puhdastila
Kolme mittaria, joiden pitää pysyä kasassa yhtä aikaa.
kerrosten kohdistus
Sallittu virhe: 1 nm = 5 piiatomia.
kiihtyvyys
kiihdytys0 G
vauhti125 kiekkoa/h
puhdastila
Vedä virhe-liukusäädintä — yli 5 atomin kohdalla kerrokset eivät enää osu kohdakkain
08 · Yhteenveto
Yksi kone, yksi yritys — ja koko tekoälyteollisuuden kivijalka
Koneen sisällä valo kulkee tyhjiössä peililtä peilille. Oikealla kuusi asiaa, jotka piti kehittää ensin.
Lisää kuva tähän
Tallenna koneen kuva tiedostoon img/asml-kone.jpg
(myös .jpeg, .png ja .webp kelpaavat) — kalvo näyttää sen
automaattisesti uudelleenlatauksen jälkeen.
Valo kulkee tyhjiössä peililtä peilille: plasma ja tinasuutin ovat vasemmalla, kiekko ja kuvantavat peilit koneen keskellä.
Mitä piti kehittää
Valonlähde — 13,5 nm valoa ei ole olemassa; se tehdään tinasulasta 50 000 laserpulssilla sekunnissa.
Peilioptiikka — mikään linssi ei läpäise EUV:tä; ~50 kerroksen Mo/Si-peili, pinnan karheus 2,3 atomia.
Tyhjiö — ilma absorboi 13,5 nm valon millimetrissä, joten koko valopolku on tyhjiössä.
