Una misteriosa startup estadounidense llamada sustrato ha aparecido con un objetivo extraordinariamente ambicioso: competir directamente con ASML. La empresa holandesa se ha convertido en líder en el segmento de máquinas de fotolitografía avanzada para la fabricación de chips, pero Substrate cree que tienen la clave para cambiar la situación.
¿Por qué es importante?. ASML no tiene competencia en el mercado desde que la empresa lanzó su primer dispositivo de fotolitografía UVE. ASML es un monopolio de facto: Si un fabricante o diseñador de chips quiere tener acceso a la producción de los modelos más avanzados, depende enteramente de la empresa holandesa. Desde entonces nadie ha conseguido detenerlo, e incluso China, que intenta liberarse de esta dependencia, lo está pasando muy mal.
sustrato. Así se llama esta startup que ha formado un nuevo equipo en el que Usar aceleración de partículas Manejar la litografía. Esta tecnología permite grabar circuitos microscópicos en obleas de silicio, y la nueva empresa afirma que sus máquinas podrían estar en instalaciones de fabricación en Estados Unidos dentro de los próximos dos años. Todo suena muy bien. Quizás demasiado, pero ya tienen fondos para intentarlo: acaban de recaudar 100 millones de dólares y entre los inversores se encuentra Peter Thiel, cofundador de PayPal y actual CEO de Palantir.
Y ya están intentando ayudar a construir el nuevo TSMC. El desafío es enorme: ASML ha invertido décadas y miles de millones de dólares perfeccionando sus equipos de fotolitografía, y la complejidad de este mercado hace muy difícil que las empresas fundadas desde cero puedan competir. El objetivo de Substrate es doble, ya que también quiere garantizar que sus máquinas permitan la fabricación de chips asequibles en los Estados Unidos. O lo que es lo mismo: no sólo quiere competir directamente con ASML, sino que también permite a los fabricantes americanos competir con TSMC en suelo americano. No hay nada ahí.
la luz lo es todo. Al crear estos circuitos, algunas de las líneas creadas son tan finas que sus dimensiones son incluso más delgadas que la longitud de onda de la luz. Para solucionar este problema, ASML utiliza luz ultravioleta extrema (UVE) a través de un conjunto muy complejo de lentes y espejos. Estas máquinas producen un tipo de luz artificial capaz de grabar estas líneas finísimas en chips avanzados.
Imágenes de rayos X muy especiales. En Substrate proponen una idea diferente. Aunque no proporcionan todos los detalles para evitar que alguien los copie, sus máquinas utilizan litografía de rayos X (LRX). Un acelerador de partículas crea una fuente de luz a partir de rayos X de longitud de onda más corta, lo que permite utilizar el haz para fabricar chips avanzados. Las máquinas actuales de Substrate son actualmente capaces de operar con nodos de 12 nanómetros, comparables a las máquinas High NA EUV de ASML: esto las pondría a la par con las líneas de producción de chips más avanzadas del mundo.
La tecnología LRX no es nueva. Esta técnica existe desde la década de 1970, pero se abandonó a medida que las técnicas de longitud de onda más larga (UVP y UVE) continuaron ampliándose sin tener que superar los principales desafíos técnicos de RXL. Con Substrate parecen tener exactamente la solución a aquellos problemas que se centraban en la óptica y la necesidad de utilizar aceleradores de partículas masivos como fuente de luz.
Y prometen un ahorro de costes brutal. En Substrate, dicen que su equipo LRX tendrá un costo estimado de alrededor de $40 millones, en comparación con los $400 millones del High-NA EUV de ASML. Además, habría otra revolución asociada: la capacidad de realizar el llamado patrón de exposición única a resoluciones más altas (2 nm, 1 nm y más), eliminando así los costos adicionales de hacerlo. multipatrón (Múltiples exposiciones). Si se cumple esta promesa, los costes de producción de obleas avanzadas serían un 50% menores, según Substrate.
Pero. Por supuesto, una cosa es decirlo y otra hacerlo. La precisión del proceso, explican en semianálisises un obstáculo monumental. La transferencia de patrones (de “luz a silicio”, casi “tallado”) sigue siendo problemática, y uno de los desafíos es eliminar la aspereza de los bordes de los patrones impresos, que aumenta durante el grabado.
También está el problema del ruido estocástico (ruido de disparo, fluctuaciones aleatorias de los fotones que provocan defectos) y la incertidumbre de los electrones secundarios provocada por la alta energía de los rayos X, que limita fundamentalmente la resolución. Actualmente también hay problemas con la superposición de 1,6 nm, que sigue siendo alta para procesos más avanzados que apuntan a 1,0 o 1,2 nm.
En | AMD es ahora un gigante de los semiconductores. En sus inicios era algo mucho más humilde: una copia descarada de Intel.