Японская Canon разрабатывает литографическое оборудование нового поколения для выпуска полупроводников, способное конкурировать с продукцией голландской ASML, являющейся практически монополистом на рынке подобных решений. Строительство нового завода в Японии также станет ответом на инвестиции конкурентов в соответствующую сферу в США, Южной Корее и на Тайване.
Источник изображения: Canon
Ожидается, что объёмы инвестиций составят $345 млн, включая стоимость строительства и установку производственного оборудования. Завод начнёт производство уже весной 2025 года. В результате компания удвоит свои производственные мощности в данной нише. Компания не просто намерена расширить производство, но и делает ставку на новые технологии, благодаря которым можно будет выпускать полупроводники нового поколения по низким ценам. Сегодня она выпускает литографическое оборудование на двух заводах в Японии, которое используется для выпуска чипов, например, для систем управления автомобилями.
Новый завод будет построен на участке площадью 70 тыс. м2 на территории уже существующего производства. Это будет первый новый завод по выпуску литографического оборудования, построенный Canon за 21 год, возведение начнётся в 2023 году. Ожидается, что в 2022 году продажи литографического оборудования год к году вырастут на 29 % до 180 машин — вчетверо больше показателей десятилетней давности. Новый завод позволит удовлетворить растущий спрос.
По данным World Semiconductor Trade Statistics, в прошлом году мировой рынок полупроводников впервые в истории превысил $500 млрд, В индустрии ожидают, что в 2030 году он превысит $1 трлн. Сегодня Canon контролирует 30 % мирового рынка литографического оборудования по объёму, уступая только ASML, на долю которой приходится 60 %. Intel и Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) анонсировали планы построить новые собственные заводы в США и других странах. Их примеру решила последовать и Canon.
Компания также разработала технологию следующего поколения, называемую нанопечатной литографией. Это позволяет выпускать самые передовые микросхемы по более низким ценам в сравнении с уже действующим литографическим оборудованием. Процесс упрощён благодаря методике, позволяющей буквально «штамповать» рисунки интегральных схем, что позволяет существенно снизить стоимость производства — в разработке технологии принимали участие японские Kioxia и Dai Nippon Printing.
Сегодня самой незаменимой является технология, использующая EUV-литографию для формирования схем на нанометровом уровне. Единственным источником подобных технологий сегодня является нидерландская ASML. Тем не менее подобное оборудование дорого, стоит около $138 млн за машину и потребляет много энергии. Если нанопечатная литография достигнет стадии практического коммерческого использования, в Canon рассчитывают, что сокращение себестоимости литографии составит до 40 %, а энергопотребления — до 90 % в сравнении с EUV. Это позволит пошатнуть доминирование ASML на рынке.
Что такое нанопечатная литография, она же НИЛ ?
По сути это горячее тиснение.
Это ультрапрецизионный штамповочный станок, с штампом имеющим наноразмерный рельеф. Сам штамп обычно делают из никеля или кремния на электронном литографе. Ну и сама штамповка по понятным причинам происходит в вакууме. Таким методом можно делать чипы по любому техпроцессу.
Метод известен с 90хх годов, но не пошёл в промышленность из-за проблем со штапаиа ( сложности с совмещением, надо часто менять штампы, а делают их на электронных литографах ). Если японцам удалось решить данные проблемы, то это не просто крах почти монополии ASML, но и существенное укорачивание и кпрощение технологической цепочки микроэлектроники, а также удешевление основных фондов полупроводникового производства.
Комментарии
Э. Вообще-то эта технология используется в 90хх годов. Вот например австрийская фирма evg выпускает уф нил установки. Просто ранее технология для крупномасштабного промышленного применения была не готова.
Делается 128 256 планарных слоёв, а затем их совмещают) Ну или МЛЭ напыляют новый слой, а потом литография, и так 128 256 раз. Так что конечно можно.
Вообще-то 90 нм. Всё остальное получено с помощью "ухищрений". Иммерсия, многократная экспозиция, фазосмещающие шаблоны, коррекция оптической близости и т.д.
Стрелять каплями олова придумали у нас в 90хх.
Да понимаете, законы физики они везде одинаковые. А следовательно оптимальное техническое решение, при сходных вводных данных, как правило одно.
Что-то совсем недорого. Хм, а в РФ чего не хватает? Деньги есть.
Не хватает, долгосрочной программы и соответствующего финансирования, ведь до не давнего времени было "проще купить", надеюсь что после мощного пинка от "партнеров" хоть зашевелятся. А Canon этим не с нуля же занимается, электронные литографы они делают и продают, а nil ковыряли потихоньку десятилетиями, видимо нашли что-то полезное.
Нашли. Потенциальный рынок. Европа падает, ASML как я понимаю чисто физически переехать не сможет, а работать на такой цене энергии - это станки для чипов будут дороже марсианской программы.
Так что самое время вывести на рынок недорогую и конкурентоспособную продукцию.
Вот только газопровод там чего-то вдруг сразу внезапно засифонил...
Понимания, что это нужно. У нас нету единой научно-промышленной политики. Нету связи между наукой и промышленностью. Условный чиновник из Минпромторга, наверняка про этот метод даже и не знает. Так же стоит учитывать, что в заметке фигурируют только расходы на завод. Сколько потратили на НИОКР не известно. А метод предложенный Canon, требует развитой тонкой химии, прецизионного машиностроения, и собственных электронных литографов.
Т.Е. это всё можно сделать в России, но это не 350 лямов, и нужно понимать, что это выстрелит. Ну теперь надаюсь понимаем.
В случае с Canon ценник меньше грёбаного ярда бачинских. Это вот совсем немного. Уверен, что за тройной ценник и в РФ смогут наладить такое производство. Да, это не 100 млн.руб. И даже не 4 ярда руб. Но послушаешь Мантурова и прочих Чемезовых - так те готовы вложить какие-то копейки. У них действительно нет понимания, что это чертовски важный вопрос, и здесь нельзя стоять за ценой. Это как спутники. Или даже беспилотники, про которые мы много слышим, но в итоге целую кучу нужных взяли у Ирана. У Ирана, Карл!
Ещё раз. Это инвестиции в организацию производства. Сколько потратили на НИОКР человеко-часов научной работы и денег не известно.
Нужно много высококвалифицированных научных кадров. И неизвестное количество времени. Но думаю бюджет будет около 100 млрд рублей ( пальцем в небо ). Проблема в механической части. Станок-то ультрапрецизионный.
Пусть будет 100 млрд.руб. Тут дело не в деньгах, а в задаче. А специалистов нужно растить, развивать научные школы, строить соответствующую базу. Но не разглагольствовать. Иначе ещё через 5 лет (хотя мы не знаем, что будет в мире через 5 лет, но допустим) Мантуров снова скажет, что мы готовы работать по нормам 60нм, а всё остальное нам не доступно... пока... Как сказал бы Шольц, это просто смешно. Китай, к примеру, понял тему, и их SMIC выдаёт уже достойный результат.
Ну да. Я как бы именно про это и написал.
А возможно ли на станке с точностью 0.1 мм делать детали для станка, который будет с точностью, ну хотя бы, 0,025 мм?
Только сделав дофига деталей. По теории вероятностей когда-нибудь случайно вы получите деталь нужной точности. На практике лучше приобрести более точный станок)
Я имел в виду "движение вниз" в смысле точности.
Ведь как-то человечество перешло от каменных топоров к хронометрам, а от хронометров к фотолитографии?
Очень долго шло, в процессе изготовляя много не очень точного оборудования) Собственно ультрапрецизионное оборудование так и получают. Вот есть подшипниковый завод, и из миллионов подшипников выбирают тот, что случайно оказался немного точнее сделан. И так по всем комплектующим, собирают ультрапрецизионные станки ( их ещё называют мастер станки ). Ведь в норме станок не может изготовить деталь точнее, чем его класс точности.
Разве нельзя повысить точность, компенсируя известную погрешность одной детали известной погрешностью другой?
Я слыхал, что, например, планетарный механизм резко повышает точность работы сверлильного станка, даже будучи собранным из менее точных деталей, чем стандартный "подшипниковый" подвес вала и патрона. Это не так?
Понимаете, я не инженер-механик) Я имею об этом достаточно общее представление. Конечно можно повышать точность и другими методами. Например можно использовать магнитные подшипники и линейные проводы, заместо обычных подшипников и ЛНК.
Так и делают. Это называется прецизионная(селективная) сборка.
Здесь доступно
Ну именно об этом я и говорю. Это контраргумент к тезису, что "проблема в прецизионности" - камрад выше там утверждал, что это якобы основная проблема.
А поскольку селективная сборка существует и применяется, то проблема развертывания подобного производства вовсе не в прецизионных станках, а в постановке задачи. Увы, такая задача если и поставлена, то явно вне списка высокоприоритетных.
Эм, там же прямо написанно
Та самая селективная сборка по подходящим размерам, про которую я и говорил. Выбирают детали сделанные немного точнее, собирают. Про совместную приработку запамятовал, но я и не механик как бэ. О чём прямо сказал. Но вот ваша трактовка моих слов просто вымораживает.
... Если бы можно было обойтись без прецизионных станков, то без них бы обошлись. Ещё раз, что бы получить что-то прецизионное нужно это произвести на оборудовании соотвествующего класса, а потом прецизионно собрать в термоконстантном цехе.
Ну , да прямо как в анекдоте про коммуниста и пулемёт.
Что бы такое появилось, надо иметь крепкий производственный базис. Одной постановки задачи маловато будет.
Не морозьтесь, я имел в виду другое.
Сначала ставится задача: нужны прецизионные станки, класса точности такой-то.
Затем начинается поиск решений этой задачи, и тут селективная сборка в помощь. Если нет предыдущего класса точности - собираем пред-предыдущий, на его базе делаем предыдущий, а потом решаем основную задачу. И так вплоть до каменного топора (времязатратно и ресурснозатратно, не спорю, и лучше было бы купить станкостроительный цех и наделать станков вовремя, но раз не купили, то увы).
Но нужна задача, которую поставит либо некий консенсус в промышленности, либо государство, поскольку в единолично-частном инициативном порядке такую задачку с нахрапа не решить. Даже какому-нибудь монстру типа Газпрома в одну харю такое не потянуть.
Нужны еще и специалисты...
Это не значит, что надо положить на это болт. Специалисты - это школы (НИИ и пр), среда и условия. Можно же, как и сейчас, болтать до посинения, что нам чего-то не хватает, но не сделать ничего.
Полагаю, что опыт (сумма накопленных ошибок) будет стоить больших денег и ощутимого времени.
Причем эти люди должны иметь бронь от призыва. А точнее ,- их работа важнее призыва!
Задача государственной важности!
Всё так. Но пока болтовня про то, что мы отстаём, но... но мы ничего не делаем. Да, мы многих вещей не слышим и не знаем, но т.к. тема микроэлектроники и импортозамещения максимально близка, сложилось мнение, что этой задаче не придают необходимого внимания. Нет инвест.проекта, нет гос.задачи и далее по списку.
Не удивлен.
Не компетентность власти тотальная. Хоть бы Академию наук спросили! Для начала...
Эти принципиально фундаменталкой занимались.
Я понимаю...
Но кого еще? Прикладники ,- яйцеголовые и живут подозрительной жизнью и страдают манией величия. С точки зрения власти...
Шибко грамотные (на порядок)! А это...
Не уверен, что привлечение РАН к прикладному сектору тут поможет. Они и фундаменталкой занимаются постольку поскольку (по разным причинам), а повесить им ещё и разработку фотолитографии - затянется на десятилетия. И да, я не уверен в должном уровне администрирования процессов в РАН: пока из того, что я вижу, там больше лицами торгуют. Скорее всего, там нужна управленческая реформа. Ростех тоже не фонтан, но там задачи решаются (хоть и не всегда вовремя). Однако, с ними я работал, и если выйти (как сказал мой партнёр по ИБ) на "недосягаемый уровень", решения принимаются быстро, и система начинает работать: и таможня даёт добро, и борт МЧС забирает критичное оборудование без проволочек, и партнёры изготавливают необходимые решения в нужном темпе.
Да я не имел ввиду вешать задачи!
Важно авторитетное мнение, которое покажет ВЕКТОР. Оптимальный... Научная бюрократия мне известна. Там оживляются западным грантам, командировкам и публикациям для признания...
А как еще достучаться?... Может кроме власти и РАН -тормоз прогресса?
Наш заводишко будет ...
Крайне сомневаюсь. Надо самим работать. Благо теперь знаем куда надо идти.
А то раньше не знали, я, как раз, сомневаюсь, что дойдем, внутреннего рынка не хватает, надо с кем-то кооперироваться, джапы проявили прагматичность, не выйдя из сахалинских проектов.
То есть ещё идёт разработка.
Так что конечный ценник пока неясен.
Анонсировали строительство завода в начале 23 года. Тем более
Занимались они НИЛ долго, вот видимо и получилось что-то.
Всё круто звучит канешно.. Но как я понял из топика.. Есть одна проблемка.. Сами штампы.. В нанометрах.. Шо полностью решена? Кто их делает? На каком оборудовании.. Я если шо профан в этом деле.. Просветите
Проблем нет. Делают на электронных литографах, которые сама же Canon и производит.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Вопрос простой:"Мы так можем?"
Пока нет.
джаппы более сговорчивые исторически и дела с ними вести проще так что есть вариант что пара станков и в РФ окажется
Ну это было бы прекрасно.
Японцы: Россия, ты ещё совсем немного подожди, не отключай газ. Мы уже почти готовы стать ответственным, надёжным поставщиком.
Я вот чего не понимаю. Если есть сканирующие микроскопы, которые позволяют атомы рассматривать - то почему нельзя их приспособить для экспозиции фоторезиста? Сделать гребёнку таких электродов, модулировать сигнал по мере прохождения...
Чего все в оптику ударились?
З.Ы.
Изображение Mерлин Монро, полученное точечным окислением титана методом анодно-окислительной литографии. Изображение 7×11 мкм получено сотрудниками компании НТ-МДТ, Россия.
Грубая прикидка - фото имеет размер 267х448 писелей. Т.е. размер пикселя выходит порядка 25 нм.
Производительность.
В микроэлектронике таких слоёв нужно несколько десятков. Литография намного производительней и технологичней.
Она такая, когда есть. А так - я бы сказал, что зондовое решение вполне так масштабируется. Не вижу причины, по которой надо елозить по всей поверхности одним щупом - равно как и не замечаю невозможности делать это параллельно сразу на нескольких кристаллах. Я даже не могу понять, почему нельзя несколько этапов последовательно выполнять - одновременно для разных чипов.
Что-то типа гончарного круга, размером побольше - с зубчатым колесом. Чтобы имеющейся точности станков механообработки хватало для обеспечения равномерного вращения. Выбрать размер таким, чтобы для располагающихся параллельно чипов движение выходило дефакто линейным. Модулирующий сигнал для гребёнок можно было бы брать один и тот же. Сколько гребёнок поставил - столько и чипов за раз обработал. Я вот не уверен, что литографические процессы можно так же отмасштабировать.
Ну и что? Вы получите дико сложную прецизионную многокантелерверную систему. Т.Е. очень низкий вызод годных, при несопоставимой с литографией производительностью. Вот сравним, вы просто загружаете в установку пластину с резистом, и экспонируете через фотошаблон. Или вы загружаете пластитку, и собачите её офигаллионом кантилеверов. Очевидно в механической системе будут огрехи и ошибки, а раз мы имеем огромное количество независимых друг от друга зондов то...
Пхах. Это называется платформа TWINSCAN. Они кстати так обрабатывают до 275 пластин в час. Поинтересуйтесь сколько Мерлин Монро рисовали зондом)
Знаете, глядя на эту блок-схему, я как-то не уверен, что обеспечение точного позиционирования в ней кристаллов для многократного экспонирования - нечто тривиальное.
Что до рисования зондом - так я и указал, что при наличии "гребёнки" скорость процесса ограничивается характеристиками резиста. При размере условного пикселя в 100 нм на 1 мм придётся 10000 импульсов. 1см чипа - миллион импульсов. Насчёт скорости рисования картинки сведений не нашёл.
При всем уважении, но фраза неверна.
Интел и тайваньцы строят фабы, Кэнон немножко не то.
Или Кэнон тоже решил свой ФАБик завести?
Страницы