В мире есть несколько «машин цивилизации», а их производитель держит в кулаке весь рынок электроники. Про что речь

Микк Сид avatar | 11
FavoriteLoading В закладки
В мире есть несколько  «машин цивилизации», а их производитель держит в кулаке весь рынок электроники. Про что речь

Мы живём в необычное время, наблюдаем за беспилотными авто, слышим новости о запуске кораблей на Марс и пользуемся мощнейшими гаджетами, которые умещаются в ладони.

За все эти и многие другие радости 21 века ответственна электроника во главе с процессорами, «электронными мозгами», которые обрабатывают команды и контролируют работу гаджетов.

Сейчас я покажу вам главную машину нашей цивилизации, которая создаёт самые передовые, 7-и и 5-и нанометровые процессоры. Таких машин всего несколько в мире, каждая стоит огромных денег, а их производитель способен держать в кулаке практически весь рынок электроники.

Кто создаёт такие машины


Главное здание компании ASML

В Нидерландах есть небольшой город Эйндховен, в котором расположена штаб-квартира компании ASML. В отличие от таких монстров рынка, как Intel или Samsung, о ней мало кто знает.

Однако, именно эта компания может совершить прорыв в области микроэлектроники: ASML является единственным в мире производителем станков для фотолитографии в глубоком ультрафиолете.

Точнее, эта машина называется не станок, а степпер: шаг за шагом этот сложнейший агрегат делает новейшие процессоры с размером полупроводниковых структур до 5 нанометров.

Именно на столько вырастает ваш ноготь за 5 минут.


EUV-степпер в разрезе. Иллюстрация с сайта ASML.

С 1995 года ASML сделала ставку на фотолитографию в глубоком ультрафиолете, и пообещала поставку первых степперов EUV мировым техногигантам к 2007 году.

Однако, первые коммерческие образцы таких машин появились лишь в 2018 году. А уже в 2019 году Samsung выпустил 7-нанометровый процессор Exynos 9825 SoC, сделанный именно на степпере от ASML.

Как работает EUV-машина, и при чём тут «закон Мура»

Фотолитография в глубоком ультрафиолете – самая передовая технология, которая используется при изготовлении полупроводниковых интегральных схем.

Во время работы степпера рисунок с маски чертежа шаг за шагом переносится на различные части полупроводниковой пластины. После каждого шага проводится дополнительная проверка правильности позиционирования.


Ваккуумная камера, один из элементов степпера.

Во время работы степпера внутри каждую секунду несколько высокоэнергетических лазеров на углекислом газе ударяют по 50 000 каплям жидкого олова, которые падают в специальную камеру.

После обработки лазером каждой капли возникает плазма, которая излучает свет нужной длины волны равной 13,5 нанометров. Это невозможно увидеть простым глазом, поэтому вот примерное видео этого процесса:

Далее свет собирается, фокусируется и отражается от маски в ваккуме, чтобы перенести узор на кремниевую пластину.

Закон Мура гласит, что количество компонентов на конкретной площади удваивается примерно каждые два года. Фотолитография в глубоком ультрафиолете позволяет травить всё более мелкие компоненты, увеличивая количество транзисторов на чипе в соответствии с этим законом.

После успешного переноса узора пластина обрабатывается реагентами, чтобы смыть часть фоторезиста и проявить рисунок на пластине.

Затем к кремниевой пластине добавляются примеси для создания полупроводникового эффекта и все стадии повторяются заново до окончания создания структуры микроплаты.

Сколько стоит такая машина и что будет дальше


120 миллионов долларов на одном фото.

Степпер от ASML состоит из 100 000 деталей, стоит около 120 миллионов долларов и поставляется в 40 грузовых контейнерах.

Аналогов продукции ASML просто не существует. На сегодняшний день нидерландская компания является абсолютным монополистом в производстве самых передовых компонентов электроники.

Но даже тут прогресс не стоит на месте: в ASML уже создают новое поколение степперов с лучшей оптикой, которые смогут обрабатывать больше кремниевых пластин в час.

В будущих машинах планируется использовать более мощные лазеры, а частота падения капель олова увеличена с 50 000 до 80 000 Гц. Выпуск первых коммерческих моделей запланирован на 2033 год. [Brookings]

1 Звезд2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (253 голосов, общий рейтинг: 4.75 из 5)
🤓 Хочешь больше? Подпишись на наш Telegramнаш Telegram.
... и не забывай читать наш Facebook и Twitter 🍒
FavoriteLoading В закладки
undefined
iPhones.ru
Таких всего 10 во всем мире.
Прокомментировать

🙈 Комментарии 11

  1. ​📌 avatar
    ​📌18 августа в 9:57
    2

    > А уже в 2019 году Samsung выпустил 7-нанометровый процессор Exynos 9825 SoC

    TSMC выпускала процессоры для Apple на 7нм техпроцессе еще в 2018м году. Неудивительно что Apple отказались от услуг самсунга при производстве чипов.

    just_tf avatar
    just_tf18 августа в 18:43
    0

    @​📌, и что с того?

  2. Smolny avatar
    Smolny18 августа в 14:55
    2

    Ну почему ж единственные? EUV-степперы есть у Японии, Штатов, UK.
    Даже наша северная Нигерия две штучки себе сделала – для ИФК и ИСАН.

    Илон Маск avatar
    Илон Маск18 августа в 19:17
    2

    @Smolny, вопрос качества этих степперов и возможностей, так-то и Россия до сих пор может их делать.
    Нидерланды тут лидеры, Штаты туда сюда, а от японских степперов в своё время МЦСТ отказался ибо не позволяли делать сложные вещи.

    wmuanevcj3 avatar
    wmuanevcj319 августа в 0:39
    0

    @Илон Маск, интересно, какие в России «степперы»?

    Илон Маск avatar
    Илон Маск19 августа в 2:05
    2

    @wmuanevcj3, в основном западного производства, устаревшие линии от AMD, если речь конкретно про степперы то из Франции/Германии/Кореи, если вот прям отечественного отечественного производства то есть степперы произведенные совместно с белорусским Планаром. Ещё есть экспериментальные, но в единичных экземплярах.

    wmuanevcj3 avatar
    wmuanevcj319 августа в 8:42
    0

    @Илон Маск, дорогой Илон. Ты не понимаешь, о чем говоришь.

    Илон Маск avatar
    Илон Маск19 августа в 11:18
    3

    @wmuanevcj3, понимаю, но с удовольствием послушаю вашу версию.

    pzdc avatar
    pzdc19 августа в 3:01
    0

    @Smolny, А южный габон раздобыл себе УФ лазер?

  3. hC18 августа в 22:44
    1

    «Мы живём в необычное время«
    Эльдар перелогиньтесь

  4. xshron avatar
    xshron19 августа в 18:04
    3

    Кстати в этой компании есть наши Ученные.
    РАН Николай Салащенко. Источник излучения создается под руководством ведущего научного сотрудника Константина Кошелева в Институте спектроскопии (ИСАН) РАН в подмосковном Троицке. А сверхточными системами позиционирования, которые можно использовать и в фотолитографических установках, занимается «Лаборатория “Амфора”» в Москве.

Вы должны авторизоваться или зарегистрироваться для комментирования.

Нашли орфографическую ошибку в новости?

Выделите ее мышью и нажмите Ctrl+Enter.

Как установить аватар в комментариях?

Ответ вот здесь