Huawei sätter igång industrichockvågor, lasertillverkning för att hjälpa chipsutvecklingen

Den 29 augusti kastade Huawei en tung bomb – Huawei MATE 60 pro, mindre än en timme efter att rean sålde slut. Anledningen till att denna nya modell till försäljning satte igång industrins chockvågor, främst för att när Kinas hög-process chip av väst halsen, direkt låta Huawei prestanda "chock", och denna åtgärd kan innebära att Huawei löst problemet. På tal om högprocesschips, eftersom huvudpersonen i EUV-litografin måste dyka upp. Nederländerna Asmays EUV litografi är för närvarande den mest avancerade, som kan tillverka 5nm high-end chips, medan Kinas helt oberoende litografi bara suckar 90nm process, kan skillnaden vara mer än en halv stjärna. En av kärnutrustningen för EUV-litografi är lasern, och tyska Trafigura är den enda leverantören av denna nyckelkomponent till Asmac. Varför är lasern så viktig? Eftersom EUV-litografi använder extremt ultraviolett ljus med en våglängd på 10-14nm som ljuskälla. Här måste vi förstå vilken roll lasern spelar i hela EUV litografimaskinen.
I det inledande skedet av rollen som EUV-litografi kommer den första generatorn att få tenndropparna in i vakuumkammaren, vid denna tidpunkt kommer från den snabbpulsade högeffektlasern att mata ut mer än 30kW genomsnittlig pulseffekt för laserstrålen, toppen pulseffekten kan till och med nå flera megawatt, så att den träffar från sidan av droppen av tenndroppen, så många som 50,000 gånger per sekund. Tennatomerna joniseras, vilket skapar en högintensiv plasma som avger EUV-strålning vid en våglängd på 13,5 nm i alla riktningar. Detta är själva kärnan i EUV-litografin, dess "källa". Processen där startljuskällan träffar tennvätskan är egentligen uppdelad i två steg, som involverar två nyckelpulser, som vi kallar förpulsen och huvudpulsen. Den så kallade förpulsen är, som namnet antyder, den första som verkar på det flytande tennet, främst för att forma det till önskad form för nästa steg. Och då verkar huvudpulsen direkt på den, som omvandlar den till plasma. Detta är extremt krävande för strålen som frigörs av lasern, som måste ha rätt optiska egenskaper för att säkerställa att tennvätskan kan behandlas korrekt för att producera plasman och därmed EUV-strålningen. Så kommer lasrar med högre effekt ha fler förbättringar för att generera EUV-strålning, eller kan lasrar med högre effekt utelämna andra teknologier och göra de övergripande tekniska kraven för framtida litografi mer koncisa? I själva verket har tidiga kinesiska forskare varit relaterade till studien.
År 2021 färdigställde Tsinghua University Engineering Physics Professor Tang Chuanxiangs forskargrupp och den tyska forskargruppen en ny partikelgaspedalljuskälla kallad "steady-state micro-beam" (SSMB) för att verifiera principen för experimentet. Det rapporteras att den huvudsakliga användningen av laservåglängd på 1064 nanometer för att manipulera elektronstrålen i Berlin MLS-lagringsringen, så att den runt ringen en hel cirkel (omkrets av 48 meter), för att bilda en fin mikropolymer stråle. Mikroklusterstrålarna utstrålar högintensivt smalbandsbredd koherent ljus vid laservåglängden och dess högre övertoner, och experimenten verifierade bildandet av mikroklusterstrålarna genom att sondera strålningen, vilket visar att elektronernas optiska faser kan korreleras cirkel- by-circle med en precision som är kortare än laservåglängden, vilket gör att elektronerna kan fångas stabilt i de optiska potentialbrunnarna som bildas av lasern, och därmed verifiera SSMB:s funktionsmekanism. Detta innebär också att framtida SSMB-baserade EUV-ljuskällor förväntas uppnå större medeleffekt och potentiellt kortare våglängder, vilket kommer att ha stor inverkan på uppgraderingen och tillämpningsexpansionen av EUV-litografi i framtiden.
Utvecklingen av EUV-litografi behöver utforskas och ackumuleras, och det borde bara vara en tidsfråga innan ny teknik kan förbättra chipprocessen för EUV-litografi, minska dess energiförbrukning och bryta igenom dess gränser. Kanske är framtiden inte en iteration av EUV-litografi, utan födelsen av ny teknik för att ersätta den. Lasrarnas kraft är oändlig, och jag tror att det finns många fler möjligheter som väntar på att bli upptäckta.