Jak działa fotolitografia EUV.

Czyli jak powstają nowoczesne CPU, GPU i wszelkiej maści inne krzemowe twory.


Fragmenty:

32:30 - 32:55

oraz

34:20 - 35:00


Czy ja rozumiem że ten wózek zasuwający w osiach X, Y zapewnia stabilność położenia wafla do kilku nm?

Te kilka nm to dokładność do około 15 atomów ಠ_ಠ


ps. Pokazano proces "wypalania" jednej warstwy, warstw jest kilkadziesiąt, czasami ponad sto.


Fotolitografia EUV

Branch Education

https://youtu.be/B2482h_TNwg


#nauka #technologia

Komentarze (10)

pacjent44

@Marchew yhm i to jest ta granica wielkości układów. Co tam obecnie w prockach mamy, siedem nano?

Marchew

@pacjent44 Obecnie TSMC na sprzęcie holenderskiego ASML zaczyna produkcję 2 nm : )

7 nm to klepał intel swoje 13 i 14 gen procków w swoich amerykańskich fabrykach.

Obecnie 15gen i mobilne klepią na Tajwanie u TSMC.

Chociaż 16gen zapowiadane na 2026 mają robić już u siebie w 1,8 nm.

WujekAlien

@pacjent44 jabłkowe M5 jest na 3nm, AMD robi 4nm, a Intel napierdala 7nm z jakimiś plusami

binarna_mlockarnia

@Marchew to już dawno nie ma nic wspolnego z rzeczywistymi odleglosciami miedzy tranzystorami, to marketing, rzeczywste odleglosci to chyba coś kolo 10nm, ale i tak robi wrażenie

KierownikW10

@Marchew nie nazwałbym tego wózkiem a bardziej stołem.

Jak jest uzyskiwana wymagana dokładność? Za cholerę nie wiem i nie jestem w stanie sobie tego wyobrazić. W życiu miałem styczność wyłącznie z maszynami, gdzie dokładność pozycjonowania to było 0.0001 mm, a I to było zawsze w jakiś sposób naciągane, bo i jak to zmierzyć i sprawdzić, tak żeby pomiar był wiarygodny.

I właśnie dlatego ASML nie ma konkurencji. Nikt nie potrafi wyprodukować tak za⁎⁎⁎⁎ście dokładnych maszyn.

Marchew

@KierownikW10 To już 100 nm : )

KierownikW10

@Marchew no to pomiędzy 100 nm a 1 nm jest ogromna przepaść. A i 100 nm jest ogromnym osiągnięciem i wymaga chłodzenia korpusu.

KierownikW10

@Marchew temat mnie zaciekawił i pozwoliłem sobie zapytać AI o to. Wydaje mi się, że odpowiedź ma sens.

Świetne pytanie — i bardzo trafne, bo dokładność pozycjonowania w maszynach ASML to absolutny cud współczesnej inżynierii. Mówimy o dokładności rzędu pojedynczych nanometrów, czyli kontrola pozycji z precyzją mniejszą niż średnica atomu krzemu (!).Rozbijmy to krok po kroku: 🔧 1. Fundament: system mechatroniczny o ekstremalnej sztywności i izolacji Podstawą jest stół pozycjonujący wafer (wafer stage) i stół maski (reticle stage). Każdy z nich: porusza się bez kontaktu mechanicznego – unosi go poduszka powietrzna lub magnetyczna (tzw. magnetic levitation), znajduje się na granicie o masie kilku ton, który jest izolowany od drgań nawet od ruchu ulicznego kilometr dalej, cały układ działa w komorze próżniowej, bez turbulencji powietrza i bez wahań temperatury (stabilność na poziomie ±0,01°C).

⚙️ 2. Napęd i sterowanie ruchem Zamiast silników krokowych czy śrub pociągowych, ASML stosuje silniki liniowe: Działają na zasadzie cewek elektromagnetycznych i magnesów trwałych, Generują ruch bez żadnego kontaktu, a więc bez tarcia i luzu, Potrafią rozpędzać stół z przyspieszeniami do kilku g, zatrzymując go w pozycji z dokładnością 1–2 nm. Ruch kontrolują interferometry laserowe o rozdzielczości poniżej 0,1 nm — one śledzą pozycję w czasie rzeczywistym. 🧠 3. System pomiarowy i kontrola pętli sprzężenia zwrotnego Każdy ruch jest mierzony tysiące razy na sekundę przez interferometry. ASML wykorzystuje pętle sterowania z bardzo wysokim wzmocnieniem, które: kompensują błędy termiczne, drgania i minimalne odkształcenia, wykorzystują model fizyczny całego układu (z uwzględnieniem mikrodrgań i sprężystości konstrukcji), często działają na procesorach czasu rzeczywistego o opóźnieniu poniżej 1 μs. Dzięki temu system potrafi „wyprzedzać” ruch i korygować go zanim błąd zdąży się rozwinąć. 🌡️ 4. Kompensacja termiczna i materiałowa Każdy element maszyny: jest zbudowany z materiałów o ultraniskim współczynniku rozszerzalności cieplnej (np. zerodur, invar), ma wbudowane czujniki temperatury i system chłodzenia cieczą, pozycjonowanie jest ciągle korygowane o mikroskopijne zmiany wymiarów spowodowane ciepłem lasera i elektroniki.

🪞 5. Korekcja optyczna i oprogramowanie Pozycjonowanie to nie tylko ruch fizyczny — maszyna musi jeszcze „wiedzieć”, gdzie pada światło. Dlatego: używa układów optycznych z aktywną kompensacją błędów aberracji, system mapuje deformacje maski i wafla (bo one też się lekko wyginają), a oprogramowanie nanosi cyfrowe korekty wzoru (tzw. computational lithography), aby kompensować wszelkie odchylenia.

🪄 6. Synchronizacja stołu maski i wafla To najtrudniejszy element: obraz z maski musi być nałożony na wafel z dokładnością <1 nm. ASML rozwiązuje to przez: podwójny układ interferometryczny, który śledzi oba stoły, synchronizację optyczną (czasem z użyciem laserów femtosekundowych), mikrokorekcje w locie, nawet w trakcie ruchu.

🚀 Efekt Dokładność overlay (nakładania kolejnych warstw): ~1–2 nm. Dokładność pozycjonowania stołu: <0,5 nm RMS. Czas pełnego naświetlenia wafla 300 mm: ok. 1 sekunda (!). Jeśli chcesz, mogę pokazać schemat działania układu pozycjonowania (z nanometrową kontrolą interferometru i systemem aktywnej kompensacji) w formie obrazka — chcesz, żebym go wygenerował?

Marchew

@KierownikW10 Przecież to jakieś voodoo xD

No i są też błędy, "naświetlania wafla 300mm ok 1 sekundy". To raczej naświetlenie jednego układu, tzn, jedno przejście maski. Cały wafel to znacznie więcej, zależnie od powierzchni układu.

KierownikW10

@Marchew no są błędy, ale całość wygląda sensownie.

Zaloguj się aby komentować