Wyścig o chipy dla AI. IBM i Lam Research inwestują w litografię sub-1-nm

IBM oraz Lam Research podpisały pięcioletnią umowę o współpracy badawczo-rozwojowej. Jej celem jest rozwój nowych materiałów oraz procesów technologicznych na potrzeby litografii High-NA EUV, co ma utorować drogę do seryjnej produkcji układów logicznych w technologii poniżej 1 nm. Porozumienie może przyspieszyć wdrożenie najbardziej zaawansowanych systemów litograficznych firmy ASML, które dotąd nie zostały jeszcze wprowadzone przez największe firmy typu foundry.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

Partnerstwo koncentruje się na rozwoju nowych technik tworzenia wzorów (patterning) oraz technologii połączeń międzywarstwowych. Obecnie najwięksi producenci półprzewodników, w tym firma TSMC, nadal korzystają z technik multi-patterningu oraz starszych systemów Low-NA EUV, wstrzymując się z wdrożeniem maszyn High-NA. Mimo braku implementacji tej technologii TSMC pozostaje liderem produkcji najbardziej zaawansowanych procesów technologicznych dostępnych komercyjnie.

IBM, który w 2021 roku jako pierwszy na świecie zaprezentował układ wykonany w technologii 2 nm, współpracuje obecnie z japońską firmą Rapidus nad rozpoczęciem produkcji w tym procesie już w przyszłym roku. Według przedstawicieli firmy przejście na litografię High-NA EUV jest nieuniknione ze względu na fizyczne ograniczenia dalszej miniaturyzacji.

– Jesteśmy podekscytowani rozszerzeniem naszej współpracy, aby stawić czoła kolejnym wyzwaniom związanym z wdrożeniem litografii High-NA EUV i węzłów sub-1-nm – powiedział Mukesh Khare, dyrektor generalny IBM Semiconductors w IBM Research.

Wyzwania skalowania poniżej 1 nm

Jak podkreślają przedstawiciele Lam Research, dotychczasowe metody produkcji zaczynają osiągać swoje granice w najbardziej zaawansowanych procesach technologicznych. Skalowanie poniżej 1 nm wymaga zupełnie nowych podejść do materiałów, procesów technologicznych i kontroli produkcji.

– Skalowanie wymiarów urządzeń przesuwa granice fizyki, wymagając całkowicie nowych materiałów, technik tworzenia wzorów oraz strategii kontroli procesu na poziomie atomowym. Uzysk produkcyjny (yield) jest w coraz większym stopniu uzależniony od fluktuacji w skali atomowej i interakcji procesowych. To sprawia, że współoptymalizowane, zintegrowane w skali atomowej przepływy osadzania i trawienia stanowią kluczowe wyzwanie dla logiki sub-1-nm. Lam skupi się na umożliwieniu precyzji na poziomie atomowym w tworzeniu wzorów, trawieniu i osadzaniu, tak aby ultracienkie wzory EUV mogły być niezawodnie przenoszone na rzeczywiste warstwy układu przy uzysku na poziomie produkcyjnym – wyjaśnia Vahid Vahedi, dyrektor ds. technologii i zrównoważonego rozwoju w Lam Research.

Vahedi zwrócił również uwagę na ograniczenia obecnie stosowanych systemów litograficznych.

– W przypadku Low-NA te zaawansowane węzły wymagają wielokrotnego naświetlania, co skutkuje wyższymi kosztami, dłuższymi cyklami produkcyjnymi i niższym uzyskiem – podkreślił.

Nowe materiały dla litografii EUV

Lam Research wniesie do współpracy swoje najnowsze technologie tzw. suchych rezystów (dry resist) – nowej klasy materiałów do litografii EUV, w których proces wywoływania wzoru odbywa się w fazie gazowej zamiast w roztworze chemicznym. Technologia ta ma poprawić rozdzielczość oraz ograniczyć defekty, umożliwiając bezpośrednie formowanie wzoru w litografii High-NA EUV, co przekłada się na wyższy uzysk produkcyjny i lepszą jakość odwzorowania struktur.

– Jesteśmy dumni, że możemy opierać się na naszej udanej współpracy z IBM, aby napędzać przełomy w procesach i suchych rezystach dla High-NA EUV, przyspieszając rozwój tranzystorów o niższym poborze mocy i wyższej wydajności, które będą kluczowe dla ery sztucznej inteligencji – dodał Vahedi.

Mukesh Khare z IBM podkreśla, że wdrożenie nowej generacji systemów litograficznych może zdefiniować rozwój branży półprzewodników w nadchodzącej dekadzie.

– IBM wierzy, że przyspieszenie jej wdrożenia umożliwi powstanie wysokowydajnych układów AI potrzebnych w erze sztucznej inteligencji. Osiągnięcie tego celu będzie jednak wymagało postępów w materiałach, procesach trawienia i osadzania, transferze wzorów oraz innych elementach technologii, aby w pełni wykorzystać korzyści kosztowe i wydajnościowe – zaznaczył.

Albany NanoTech jako centrum badań

Badania prowadzone będą w Albany NanoTech Complex w stanie Nowy Jork, gdzie działa pierwsze w Ameryce Północnej publiczno-prywatne centrum badań nad litografią High-NA EUV. Oprócz współpracy z Lam Research i Rapidusem IBM rozwija tam również technologie modelowania odprowadzania ciepła we współpracy z firmą Synopsys oraz przy wsparciu agencji DARPA, z myślą o przyszłych procesach sub-2 nm. Firma utrzymuje także partnerstwo produkcyjne z Samsungiem.

Celem najnowszego porozumienia obu firm jest opracowanie kompletnych przepływów procesowych dla nowych architektur tranzystorów.

– Nasze zespoły dążą do opracowania pełnych przepływów procesów dla urządzeń typu nanosheet i nanostack oraz technologii dostarczania zasilania od tyłu (backside power delivery) – wyjaśnia Khare. – Celem jest umożliwienie niezawodnego przenoszenia wzorów High-NA EUV na warstwy układu przy wysokim uzysku oraz wsparcie dalszego skalowania, poprawy wydajności i realnych ścieżek produkcyjnych dla przyszłych układów logicznych.

Firmy nie ujawniły dotychczas potencjalnych partnerów produkcyjnych (foundry), którzy mieliby odpowiadać za komercyjną produkcję nowych układów, ani harmonogramu ich wdrożenia na rynek.

Źródło: EE Times

Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ElektronikaB2B do ulubionych źródeł
Powiązane treści
IBM przejął HRL Laboratories. Wzmacnia rozwój technologii kwantowych
Wojskowa Akademia Techniczna rozszerza współpracę z firmą IBM
Polska wzmacnia sektor półprzewodników. Nowa współpraca z SEMI Europe
Sojusz SK hynix i Applied Materials. Centrum EPIC za 5 mld USD przyspieszy rozwój pamięci HBM
Anglia Components rozszerza współpracę z Digi International i wchodzi na rynki nordyckie oraz bałtyckie
Materiały termoprzewodzące – niewidoczne ogniwo, które zmienia przyszłość elektroniki
Radiatory – cisi bohaterowie technologii, czyli jak odprowadzać ciepło, zanim stanie się problemem
Axelera AI pozyskuje ponad 250 mln USD – największa w historii UE inwestycja w sektor półprzewodników AI
Semidynamics przechodzi na technologię 3 nm i rozszerza działalność o własne układy AI
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Produkcja elektroniki
Electro Welle inwestuje blisko 20 mln zł w rozwój zakładu w Marcinkowicach
Pomiary
Konkurs na projekty inteligentnych rozwiązań w zakresie recyklingu lub gospodarki odpadami
Komponenty
Microchip przejmuje Hailo i rozszerza ofertę układów Edge AI
Produkcja elektroniki
Nexperia i Tata Electronics łączą siły w produkcji półprzewodników w Indiach
Mikrokontrolery i IoT
Raspberry Pi zwiększa przychody o 90% dzięki klientom przemysłowym
Komunikacja
Polish SatCom Alliance: Polskie spółki łączą siły na rzecz suwerennej łączności satelitarnej
Zobacz więcej z tagiem: Komponenty
Technika
Niewielka uszczelka, ogromne znaczenie. Jak uszczelnienia FOF decydują o skuteczności ekranowania EMC obudów?
Technika
Folie termoprzewodzące elektroizolujące – jak jednocześnie odprowadzać ciepło i izolować elektrycznie?
Prezentacje firmowe
Specjalistyczne pianki poliuretanowe DUNA Corradini w zastosowaniach przemysłowych i modelarskich

Zobaczyć obiekt oczami radaru, czyli dlaczego potrzebujemy laboratorium do pomiarów RCS?

Radar postrzega świat inaczej niż człowiek. Zamiast obrazu tworzonego przez światło widzialne rejestruje echo wysłanej fali elektromagnetycznej. Na odpowiedź radarową obiektu wpływają nie tylko jego rozmiary, lecz także kształt, zastosowane materiały, częstotliwość oraz kierunek obserwacji. Dlatego dwa przedmioty o podobnych wymiarach mogą być dla radaru widoczne zupełnie inaczej. Jak zatem sprawdzić, co radar rzeczywiście "widzi"? Służą temu pomiary RCS, prowadzone między innymi w specjalistycznych laboratoriach, które zapewniają kontrolowane i powtarzalne warunki oraz umożliwiają uzyskanie dokładności wymaganej w danym zastosowaniu.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów