Kategoriler
UYGULAMALAR
İstanbul

ABD merkezli girişim Substrate, çip üretiminde kullanılan en ileri teknoloji olan EUV litografi sistemlerine alternatif bir yöntem geliştirdiğini duyurdu. Şirketin yeni X-ışını litografi (XRL) sistemi, geleneksel yöntemlere göre hem daha ucuz hem de daha yüksek performans vadediyor.
Substrate’in geliştirdiği sistem, parçacık hızlandırıcısı tabanlı bir ışık kaynağıyla çalışıyor. Şirket, bu sayede 2 nanometre ve altı çözünürlüklere ulaşabileceğini, hatta ASML’nin mevcut sistemlerinden daha ileri sonuçlar elde edebileceğini iddia ediyor. Ayrıca bu yöntemin 2030’dan önce olgunlaşarak üretim maliyetlerini ciddi ölçüde düşürebileceği belirtiliyor.
Ancak sistemin mevcut üretim altyapısıyla tam uyumlu olmaması, Substrate’in önündeki en büyük engellerden biri. Şirket, tıpkı TSMC gibi, kendi fabrikasını kurup üretim hizmeti sunmayı planlıyor. Yani makine satmayacak, doğrudan üretime girecek.
Gelişmiş çip üretimi giderek pahalı hale geliyor. Örneğin bir ASML NXE:3800E litografi makinesi yaklaşık 235 milyon dolar, High-NA özellikli EXE:5200B modeli ise 380 milyon dolar civarında. Bu da fabrika kurulum maliyetlerini milyarlarca dolara çıkarıyor.
Substrate’e göre 2030’a kadar ileri seviye bir fabrika kurmanın maliyeti 50 milyar doları bulacak. Üstelik bu koşullarda bir silikon plaka üretmek 100.000 dolara kadar çıkabiliyor. Yeni sistem ise bu rakamı 10.000 dolara kadar indirebileceğini öne sürüyor. Eğer bu hedef gerçekleşirse, yarı iletken üretiminde devrim niteliğinde bir dönüşüm yaşanabilir.
Substrate’in teknolojisi, elektronları neredeyse ışık hızına kadar hızlandırarak yüksek enerjili X-ışınları üretiyor. Bu ışık, şirketin deyimiyle “Güneş’ten milyarlarca kat daha parlak” ve çip üzerindeki desenleri olağanüstü çözünürlükte işleyebilecek güçte.
Bu X-ışınları, mükemmel şekilde parlatılmış optik yüzeylerle yönlendirilerek silikon plakalara aktarılıyor. Şirket, maskesiz doğrudan yazım yöntemi kullanıyor gibi görünüyor. Bu yöntem araştırmalarda pratik olsa da, seri üretim için hâlâ zorlu.
Substrate, şu ana kadar 12 nm kritik boyut ve 13 nm uçtan uca aralık değerlerinde başarılı sonuçlar aldığını açıkladı. Ayrıca 1.6 nm altında hizalama, 0.25 nm boyut düzgünlüğü ve 1 nm’nin altında kenar pürüzlülüğü gibi etkileyici sonuçlar elde ettiğini iddia ediyor.
Yine de her şey tozpembe değil. Şirketin önünde hâlâ aşması gereken birçok teknik engel var: ışın kararlılığı, X-ışınlarına dayanıklı yeni fotoresist malzemeler, hassas optik yüzeylerin üretimi ve yüksek hacimli üretimde hız–verimlilik dengesi gibi kritik konular çözüm bekliyor.
ASML’nin EUV teknolojisini laboratuvardan üretime taşıması 12 yıl sürmüştü. Bu nedenle Substrate’in de benzer bir zaman çizelgesiyle ilerlemesi olası.
Yine de eğer şirket hedeflerine ulaşabilirse, ASML’nin litografi üstünlüğünü ve TSMC’nin üretim liderliğini sarsabilir. Bu da küresel yarı iletken dengesini yeniden ABD lehine çevirebilir.