EUV -litografiakone kohtaa seuraavan haasteen
Äärimmäisen ultravioletti (EUV) litografiatekniikan käyttöönotto voi vaikuttaa tämän tekniikan kasvavat voimankulutusvaatimukset.
EUV on avaintekniikka viimeisimmässä sirujen valmistusprosessissa, ja Eurooppa on aina ollut tämän tekniikan ytimessä ASML: n kautta Alankomaissa ja IMEC: ssä Belgiassa.
Seuraavan sukupolven High Na EUV -teknologian kehittäminen on monimutkaista ja kallista, ja laitteiden joukko on 350 miljoonaa dollaria (noin 2,5 miljardia RMB).Yhdysvaltain hallitus ilmoitti äskettäin perustavansa miljardin dollarin keskuksen Albanyssa, New Yorkissa, kehittääkseen tätä tekniikkaa edelleen.
Vaikka EUV -T & K -keskuksien rahoitusta käytetään pääasiassa suvereenin toimitusketjun sirulaissa, sen on keskityttävä tekniikan virrankulutukseen ja kestävyyteen.
EUV -tekniikkaa on kehitetty pitkään, koska ASML on hankkinut amerikkalaisen valmistajan Cymer EUV Light Source -yrityksen vuonna 2013. Teknologia kokenut myös viivästyksiä vuonna 2010, 7nm -tekniikkaa ympäröivät keskustelut vuonna 2015 ja tulipalo vuonna 2018, korostaen erilaisiahaastaa sen kohtaamisen.
Intel totesi, että osana kapasiteetin laajentumistaan yritys on suorittanut EUV: n tuotannon käyttöönoton ja suorittaa neljä prosessisolmua viiden vuoden kuluessa.Yhtiö on asentanut korkeat NA EUV -litografiakoneet kehityslaitokseen Oregonissa.
Intelin toimitusjohtaja Pat Geldesigner totesi: "" Johtava "strategiamme avulla pystymme nyt vastaamaan nopeasti markkinoiden kysyntään. Koska siirtymisemme EUV: hen on nyt valmis ja Intel 18A (1,8 nm) on käynnissä, kehitysvauhtiemmeIntel 14A: ssa (1,4 nm) ja solmut ovat normaalimpi.
Tähän sisältyy EUV -laitteiden asennus tehtaassa Lexlipissä, Irlannissa vuonna 2022. Tämä laite vaatii kuitenkin enemmän tilaa tehtaalla, etenkin korkeuden suhteen, joten sitä käytetään usein uusissa rakennuksissa.
Raporttien mukaan TSMC asentaa toisen korkean NA EUV -järjestelmän, joka tutkii myös 1,8 nm ja 1,6 nm prosessitekniikkaa.
Nykyinen matala Na EUV -laite vaatii jopa 1170 kilowattia virrankulutuksesta, kun taas jokainen korkea NA EUV -järjestelmä vaatii jopa 1400 kilowattia voimaa (tarpeeksi pienen kaupungin virtaan), mikä tekee siitä eniten energiatehokkaita koneita puolijohteiden kiekkojen FABS: ssä.Koska EUV: lla varustettujen kiekkojen lukumäärä kasvaa edelleen, myös sähkön kysyntä nousee ja asettaa haasteet infrastruktuurille ja kestävyydelle.
TechInsights seuraa parhaillaan 31 kiekosta Fabia, jotka käyttävät EUV -litografiatekniikkaa, samoin kuin ylimääräistä 28 kiekosta, jotka toteuttavat EUV: n vuoden 2030 loppuun mennessä. Tämä on yli kaksinkertainen toiminnassa olevien EUV -litografiajärjestelmien lukumäärän - EUV -järjestelmät vaativat pelkästään yli yli yli -laitteisiin.6100 gigawattia virrankulutuksesta vuodessa.
Tämä tekniikka mahdollistaa pienemmät geometriset mitat CMOS-prosessitekniikassa, mikä mahdollistaa pienempien ja tehokkaampien sirujen tuotannon, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä tekoälyn (AI), korkean suorituskyvyn tietojen (HPC) ja autonomisen ajamisen kannalta.TechInsights -raportti kuitenkin huomauttaa, että tämä vaatii valtavia kustannuksia: energiankulutusta.
Vaikka EUV -laitteet ovat eniten energiaa kuluttavia komponentteja puolijohdekivojen FABS: ssä, niiden osuus sähkön kokonaiskulutuksesta on vain noin 11%.Muut prosessityökalut, laitoslaitteet ja LVI -järjestelmät vaikuttavat myös merkittävästi energiajalanjälkeen.
Vuoteen 2030 mennessä 59 johtavaa puolijohdetuotantolaitetta EUV -laitteita käyttävät kuluttavat 54000 gigawattia sähköä vuodessa, ylittäen Singaporen, Kreikan tai Romanian vuotuisen sähkönkulutuksen ja Las Vegas -nauhan vuotuisen sähkönkulutuksen yli 19 -kertaisesti Yhdysvalloissa.Jokainen laitos kuluttaa keskimäärin 915 gigawattia sähköä vuodessa, mikä vastaa huipputeknisten tietokeskusten virrankulutusta.Tämä korostaa kestävän energiaratkaisujen kiireellistä tarvetta puolijohdeteollisuuden kasvavan kysynnän tukemiseksi.
Vaikka yli 500 yritystä, joka tuottaa puolijohteita, vain harvoilla on keinot, kysyntä ja taidot tukea EUV -litografiajärjestelmiä, joilla on vaikutusta energiaverkkoon tietyillä alueilla.Massatuotannossa EUV -järjestelmää käyttäviä kiekkoja ovat TSMC (Taiwan, China, Arizona), Micron (Taiwan, China, Japani, Idaho, New York), Intel (Arizona, Ohio ja Oregon), Samsung (Etelä -Korea, Texas)SK HYNIX (Etelä -Korea).
TechInsightsin vanhempi kestävän kehityksen analyytikko Lara Chamness totesi, että kestävän tulevaisuuden varmistamiseksi teollisuuden on investoitava energiatehokkaisiin tekniikoihin, tutkittava uusiutuvaa energiaa ja yhteistyötä politiikan päättäjien kanssa valtainfrastruktuurin haasteiden ratkaisemiseksi.
Seuraavan sukupolven High Na EUV -teknologian kehittäminen on monimutkaista ja kallista, ja laitteiden joukko on 350 miljoonaa dollaria (noin 2,5 miljardia RMB).Yhdysvaltain hallitus ilmoitti äskettäin perustavansa miljardin dollarin keskuksen Albanyssa, New Yorkissa, kehittääkseen tätä tekniikkaa edelleen.
Vaikka EUV -T & K -keskuksien rahoitusta käytetään pääasiassa suvereenin toimitusketjun sirulaissa, sen on keskityttävä tekniikan virrankulutukseen ja kestävyyteen.
EUV -tekniikkaa on kehitetty pitkään, koska ASML on hankkinut amerikkalaisen valmistajan Cymer EUV Light Source -yrityksen vuonna 2013. Teknologia kokenut myös viivästyksiä vuonna 2010, 7nm -tekniikkaa ympäröivät keskustelut vuonna 2015 ja tulipalo vuonna 2018, korostaen erilaisiahaastaa sen kohtaamisen.
Intel totesi, että osana kapasiteetin laajentumistaan yritys on suorittanut EUV: n tuotannon käyttöönoton ja suorittaa neljä prosessisolmua viiden vuoden kuluessa.Yhtiö on asentanut korkeat NA EUV -litografiakoneet kehityslaitokseen Oregonissa.
Intelin toimitusjohtaja Pat Geldesigner totesi: "" Johtava "strategiamme avulla pystymme nyt vastaamaan nopeasti markkinoiden kysyntään. Koska siirtymisemme EUV: hen on nyt valmis ja Intel 18A (1,8 nm) on käynnissä, kehitysvauhtiemmeIntel 14A: ssa (1,4 nm) ja solmut ovat normaalimpi.
Tähän sisältyy EUV -laitteiden asennus tehtaassa Lexlipissä, Irlannissa vuonna 2022. Tämä laite vaatii kuitenkin enemmän tilaa tehtaalla, etenkin korkeuden suhteen, joten sitä käytetään usein uusissa rakennuksissa.
Raporttien mukaan TSMC asentaa toisen korkean NA EUV -järjestelmän, joka tutkii myös 1,8 nm ja 1,6 nm prosessitekniikkaa.
Nykyinen matala Na EUV -laite vaatii jopa 1170 kilowattia virrankulutuksesta, kun taas jokainen korkea NA EUV -järjestelmä vaatii jopa 1400 kilowattia voimaa (tarpeeksi pienen kaupungin virtaan), mikä tekee siitä eniten energiatehokkaita koneita puolijohteiden kiekkojen FABS: ssä.Koska EUV: lla varustettujen kiekkojen lukumäärä kasvaa edelleen, myös sähkön kysyntä nousee ja asettaa haasteet infrastruktuurille ja kestävyydelle.
TechInsights seuraa parhaillaan 31 kiekosta Fabia, jotka käyttävät EUV -litografiatekniikkaa, samoin kuin ylimääräistä 28 kiekosta, jotka toteuttavat EUV: n vuoden 2030 loppuun mennessä. Tämä on yli kaksinkertainen toiminnassa olevien EUV -litografiajärjestelmien lukumäärän - EUV -järjestelmät vaativat pelkästään yli yli yli -laitteisiin.6100 gigawattia virrankulutuksesta vuodessa.
Tämä tekniikka mahdollistaa pienemmät geometriset mitat CMOS-prosessitekniikassa, mikä mahdollistaa pienempien ja tehokkaampien sirujen tuotannon, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä tekoälyn (AI), korkean suorituskyvyn tietojen (HPC) ja autonomisen ajamisen kannalta.TechInsights -raportti kuitenkin huomauttaa, että tämä vaatii valtavia kustannuksia: energiankulutusta.
Vaikka EUV -laitteet ovat eniten energiaa kuluttavia komponentteja puolijohdekivojen FABS: ssä, niiden osuus sähkön kokonaiskulutuksesta on vain noin 11%.Muut prosessityökalut, laitoslaitteet ja LVI -järjestelmät vaikuttavat myös merkittävästi energiajalanjälkeen.
Vuoteen 2030 mennessä 59 johtavaa puolijohdetuotantolaitetta EUV -laitteita käyttävät kuluttavat 54000 gigawattia sähköä vuodessa, ylittäen Singaporen, Kreikan tai Romanian vuotuisen sähkönkulutuksen ja Las Vegas -nauhan vuotuisen sähkönkulutuksen yli 19 -kertaisesti Yhdysvalloissa.Jokainen laitos kuluttaa keskimäärin 915 gigawattia sähköä vuodessa, mikä vastaa huipputeknisten tietokeskusten virrankulutusta.Tämä korostaa kestävän energiaratkaisujen kiireellistä tarvetta puolijohdeteollisuuden kasvavan kysynnän tukemiseksi.
Vaikka yli 500 yritystä, joka tuottaa puolijohteita, vain harvoilla on keinot, kysyntä ja taidot tukea EUV -litografiajärjestelmiä, joilla on vaikutusta energiaverkkoon tietyillä alueilla.Massatuotannossa EUV -järjestelmää käyttäviä kiekkoja ovat TSMC (Taiwan, China, Arizona), Micron (Taiwan, China, Japani, Idaho, New York), Intel (Arizona, Ohio ja Oregon), Samsung (Etelä -Korea, Texas)SK HYNIX (Etelä -Korea).
TechInsightsin vanhempi kestävän kehityksen analyytikko Lara Chamness totesi, että kestävän tulevaisuuden varmistamiseksi teollisuuden on investoitava energiatehokkaisiin tekniikoihin, tutkittava uusiutuvaa energiaa ja yhteistyötä politiikan päättäjien kanssa valtainfrastruktuurin haasteiden ratkaisemiseksi.