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Los chips construidos con luz ultravioleta extrema (EUV) están plagados con defectos aleatorios sin solución obvia, según la investigación presentado en una conferencia de fabricantes de chips informada en EETimes. El hardware EUV parece funcionar de manera aceptable para procesos de 7 nm o más, pero debajo de esta escala, están surgiendo pequeños defectos que arruinan el chip y resultar difícil de detectar.
La fotolitografía es el proceso utilizado para grabar los patrones que hacer chips en una oblea de silicio. La oblea está recubierta con un material sensible a la luz llamado fotorresistente. Esta oblea es entonces expuesto a la luz brillante que brilló a través de una máscara. Areas ocultas por la máscara retendrá su capa fotorresistente; los expuestos directamente a la UV lo perderá. La oblea se graba usando plasma o ácido Partes de la oblea que todavía están cubiertas en fotorresistentes están protegidos durante el grabado, conservando su óxido de silicio; aquellos cuya fotorresistencia ha sido eliminada están grabados lejos.
Longitudes de onda más pequeñas de luz permiten detalles más finos en la máscara y por lo tanto, detalles más finos en el grabado. Procesadores de hoy, construidos sobre una Proceso de 14nm, ya utiliza características que son mucho más pequeñas que las longitud de onda de luz UV normal; aplican técnicas como multi-patrón (en el que múltiples máscaras y etapas de exposición a la luz se utilizan) para alcanzar tamaños cada vez más pequeños. Estos pasos adicionales aumentar el tiempo de fabricación y las tasas de error, de ahí el interés en longitudes de onda más cortas. Con EUV, las características de chip más pequeñas podrían ser producido sin necesidad de tales técnicas.
La industria de construcción de chips ha estado hablando sobre el uso de EUV fotolitografía: luz con una longitud de onda de 13,5 nm, en comparación con la Ultravioleta de 193 nm en uso hoy en día, desde fines de la década de 1990. En teoría, EUV debería facilitar la creación de procesadores con menor tamaño características (cables más estrechos, transistores más pequeños) pero haciendo que EUV funcione Ha resultado problemático. EUV es fuertemente absorbido por el aire y por el materiales utilizados para fabricar lentes; todavía puede enfocarse y redirigido, mediante el uso de espejos en lugar de lentes. La generación eficiente de EUV de alta intensidad también ha sido difícil. Las aplicaciones comerciales necesitan al menos fuentes de luz de 250 W, con Intel afirma que necesita tanto como 1kW.
GlobalFoundries, Samsung y TSMC tienen planes detallados para use fuentes de 250W EUV para la fabricación de 7 nm. Esto está al nivel que los investigadores están viendo problemas Estos problemas incluyen ambos áreas donde no se graba suficiente material, lo que provoca cortocircuitos entre los cables en el chip y las áreas donde se graba demasiado, causando huecos y lágrimas en las cosas que deberían ser continuas.
El vicepresidente de investigación de GlobalFoundries, George Gomba, describió similares problemas de defectos con EUV y dijo que el hardware EUV — el NXE-3400 de ASML: todavía no estaba a la altura del estándar que necesita la compañía. También dijo que mejores sistemas para inspeccionar las máscaras de EUV son La investigación también es necesaria para mejorar las resistencias fotográficas, comprender su comportamiento cuando se exponen al EUV y reducir el Número de defectos.
Si estos problemas no pueden resolverse, pueden forzar un enfoque diferente para el diseño de chips. Chips que combinan memoria con Procesar elementos y chips basados en redes neuronales son más resistente a defectos de fabricación, como los elementos malos individuales puede desactivarse mientras se recupera el chip en su conjunto. De IBM El procesador de simulación de neuronas True North tiene una cuadrícula de 4096 elementos, cada uno combina algo de memoria con algo de potencia de cálculo, y la semana pasada Los investigadores publicaron que habían construido “memtransistores”. Estas combinar transistores con memristors (dispositivos que cambian su resistencia dependiendo de su “memoria” de cuánta carga eléctrica ha pasado por ellos). Estos híbridos integran computación y memoria a un nivel muy bajo.
