当你想到芯片制造时，每个人都会想到台湾工厂 台积电。 实际上，情况更为复杂 – 集成电路在许多其他工厂逐渐形成商业成品 – 但为了示例简单起见，让我们坚持这种情况。
因此，让我们让来自 Nvidia 的工程师在设计软件中创建新芯片的设计，将其压缩，通过电子邮件发送到亚洲，几个月后就会收到一系列图形加速器 H100它为当今最苛刻的人工智能应用程序提供支持，包括 ChatGPT。
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我们称之为 无晶圆厂制造 它是过去几十年数字革命的支柱之一。 绝大多数传感器、各种处理器和其他集成电路通常是由相对较小的公司开发的，由于生产外包，这些公司不必在自己的工厂投资数十亿美元。
要制造新芯片，我们需要三件事
所以这里我们有：
为了使集成电路变得更好、更小、更节能，必须不断地使生产小型化。 因此，它需要越来越好的机器，将导电路径烧成窄几纳米的半导体原材料，然后一起形成数以百万计的互连芯片晶体管。
最后，我们来到了第三个支柱，多亏了它，我们今天才有了任何处理器： 自行组装芯片生产机器的工厂然后，例如在台湾的台积电工厂中提供服务。
没有荷兰，你就无法制造任何下一代芯片
虽然台积电是蛮力领域的领导者之一，但欧洲人的心会因为发现最小生产工艺机器领域的霸主是荷兰控股而感到温暖。 阿斯麦公司。
直到最近，只有专业界才知道这一点，但近年来西方和中国之间的火花仍然让 ASML 登上了（不仅仅是）科技媒体的头版。
以上次为例 涉嫌工业间谍活动 A 禁止出口机械 到中国。 这并不奇怪，因为 ASML 是世界上第一家在多年前成功将该技术商业化的制造商 极紫外光刻 （乙极限 U左转V奥莱特 L文字学）。
什么是光刻术？
EUVL到底是什么？ 首先，让我们简单地解释一下芯片的实际制造过程。 最广泛应用的技术是 光刻法在薄半导体上使用它 晶圆 （晶圆）我们应用各种化学层并用所谓的 光刻胶。 顾名思义，它已经具有光敏性，因此入射光会改变其化学参数。
例如，如果我们想将“ŽIVĚ”一词刻录到这样的晶圆上，我们需要四分之一的纸，用剪刀剪出其中的“Ž”、“I”、“V”、“Ě”字符，然后将其放在晶圆上。 然后，当我们用灯照射三明治时，光线穿过字母的孔，光子击中曝光的光致抗蚀剂并改变其特性，以便我们稍后可以以某种方式去除这些被照射的区域。
如果被照射的光致抗蚀剂是可溶的，例如，在水中（所谓的湿法蚀刻- 湿法蚀刻），我们将晶片浸入池塘中几个小时，第二天早上我们在其中发现了化学雕刻的铭文 ŽIVĚ。 另一方面，如果它对等离子体发生反应（所谓的干法蚀刻 – 干蚀刻），我们选择更复杂的方法。
我们像石雕一样雕刻碎片，但是用光
可以理解的是，芯片的生产更加精细，因此不使用池，并且当前的技术长期以来一直以干法蚀刻为主。 如今，使用紫外线作为光源，并且掩模更加复杂。
根据光刻胶的类型，经过照射和清洗后，晶圆上会出现原稿的负片或正片，从而露出上感光组件下方的基板层。
然后，通过等离子蚀刻，我们破坏这些暴露的下层，最后在其中挖掘微观山谷，从而分隔微观电路的各个导电路径。
Tramtadadada，我们有一块带有化学雕刻电路的晶圆 – 模具
在最后阶段，我们去掉了上层光刻胶的其余部分，我们面前就有了一块带有烘烤和蚀刻芯片电路的晶圆（我们称之为 死），然后被切割，用保护材料包裹，安装在带有触点和其他辅助电路的板上，我们就得到了最终产品。
他这样做，他这样做
这些后续阶段通常在其他地方进行，因此任何处理器的生产通常都是一个高度全球化（地理上高度分散）的过程。
在新冠疫情期间，他们打乱了整个流程，例如 马来西亚的问题专门从事测试和前面提到的封装的公司，包括斯柯达汽车在内的许多汽车制造商不得不暂停生产一段时间。
2nm制造工艺（主要是）营销
光刻技术有很多种，是一件极其复杂的事情，但基本原理之一是 各个导电路径的尺寸由照射光束的波长决定。
用于光刻的半透明掩模。 但对于目前集成电路最小的生产工艺来说还远远不够
类似地，如果你想用一块铝材铣削出一只 10×10 毫米的哈巴狗，其细节可能比那只可怜的 100×100 毫米的哈巴狗要小得多。
然而，通过最小电流方法制造的芯片上的导电路径的宽度和间距计算为 几十纳米！ 等等，几十？ 毕竟大家都在谈论10nm、5nm甚至2nm的生产技术。 那么在这种情况下，尺寸不应该以纳米为单位计算吗？
在理想的情况下，可能是的，但自 20 世纪 90 年代中期以来，生产工艺的指定主要是营销上的简化，英特尔、三星、台积电等公司借此表达了技术的飞跃。 通常每个人都以自己的方式并根据自己的内部规则。 对于 5nm 工艺，最小间距实际上约为 30 nm，2nm 约为 20 nm，1nm 约为 15 nm。
即使在20世纪80年代，这也是遥不可及的科幻小说
无论如何，在这种已经令人难以置信的规模下，现有的光刻方法确实不再起作用。 我们需要波长极短的光，但同时一些光刻胶会对它产生反应。
波长越短，我们可以照射的结构就越小。 但到了一定程度后，我们就不能再使用半透明掩模了，因为它们甚至吸收了它们应该让其通过的光
因此，几十年前，科学家们开始关注已经提到的 极紫外光 位于紫外线和 X 射线辐射之间的边界。 对于 EUV 光刻，波长约为 13.5纳米然而，即使在上世纪80年代，这项技术本身也只是纯粹的科幻小说。
EUVL的开发是由美国纳税人支付的
但随后贝尔实验室的几位科学家集思广益并于 1991 年发表了论文 文章这可能是可能的。 好吧，如果有人付钱的话，它就会起作用。
类似的初级研究通常由国家预算支付费用，美国也不例外。 几十年来他们一直有这方面的补贴制度 克拉达 （合作研究与开发协议）为私营部门和联邦机构之间的联合项目提供资金。
因此，著名的国家实验室参与了开发 劳伦斯·利弗莫尔 A 桑迪亚 在接下来的十年里，他们共同改进了这项技术，使其达到可用状态。
我们向谁授予许可？ 嗯，不是真正的日本！
最后一步，终于要有人把它变成一台实用的机器了，ASML的光刻专家终于登场了，他凭借在美国的几次收购和简单的地缘政治，获得了国会的生产许可。
为什么来自国会？ 正如我们上面所解释的，该开发项目主要由美国纳税人支付，因此需要华盛顿方面的批准。 因为一开始他不想将敏感的专业知识交给当时来自亚洲的掠夺性竞争，所以最终欧洲和来自 Veldhoven 的荷兰控股公司充分利用了这些知识。
它的工程师与来自大西洋两岸的许多其他实验室合作，逐渐开发出了用于大规模 5nm 和 3nm 制造工艺的最受欢迎的 EUVL 机器 双扫描NXE:3600D。
180 吨重的面包屑在 2022 年卖出了 2 亿美元，ASML 在同一天卖出了 140 块。 他的继任者是 双扫描 EXE：5000它还可以处理2nm生产工艺。
未来最先进的芯片将在这些机器上生产。 如果您有一个有钱的叔叔和足够的车间空间，请致电 Veldhoven
总而言之，如果我们发展到现在，美国有足够的影响力向荷兰强行解释荷兰工厂不应该向中国发送哪些系统也就不足为奇了。 控股公司制造了它们，但基本技术是美国的。
代替高真空镜镜片
这确实是开创性的技术，因为 EUV 不是 只是另一种波长更短的紫外线。 工程师必须应对一系列挑战，包括如何制造面罩本身。 它不能再像老式和简单的光刻技术那样由玻璃制成，因为这种材料会抑制 EUV，并且辐射不会透过掩模。
更糟糕的是，极紫外辐射也会被正常大气吸收，因此 Twinscan NXE:3600D 和其他机器内部的光刻过程不仅在绝对清洁的情况下进行，而且主要在最完美的真空中进行。
出于同样的原因，没有使用半透明玻璃掩模，而是使用带有镜子系统的反射掩模，该掩模是由前美国研究财团 Sematech 与卡尔蔡司合作设计的。 EUV 光束只是从待制造芯片的光刻模板反射，根据是否是凹陷，光束将获取正确的参数来燃烧晶圆上的光刻胶。
EUV 光束从样品上反射并撞击光刻胶晶圆。 因此，图案必须非常完美，并且腔室必须具有尽可能好的真空度
但要实现这一点，塑料模板必须非常干净。 纳米级的任何不均匀性都可能导致晶圆上的投影不良，从而使所有后续工艺失效，我们在上图中简单地显示了这一点。
装满晶圆的托盘将在其上进行光刻，然后离开台积电工厂 铣削的 图形加速器 H100，在最好的情况下，它只会使其他一切短路。
小心守护欧洲黄金
因此，它确实有效，这确实是科学和工程的奇迹，Sematech 在其 33 页的演示文稿中简要介绍了它（PDF）。 尽管它的日期较早（该联盟实际上已解体），但它仍然有效。
ASML Holding NV 总部位于荷兰 Veldhoven
ASML是拥有美国技术的欧洲黄金，比大多数拥有金库的银行更好地保护其生产技术，同时也为这片古老的大陆提供了某种不可侵犯的印记。 也就是说，至少直到亚洲也通过同样的技术大规模取得进展为止。
#没有欧洲ASML金牌你就造不出一颗高端芯片 #一家几乎无人知晓的荷兰工厂是做什么的 #Live.cz
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2024-03-12 18:55:51
