LWFA to litografia z akceleratorami z petawatowym laserem. Czy pomysł startupu Inversion Semiconductor to rewolucja?

Przemysł półprzewodników poszukuje innowacji, które pozwolą na szybszą, tańszą i precyzyjniejszą produkcję układów scalonych. Rozwój technologii litograficznych, takich jak EUV, napotyka bariery związane z kosztami i złożonością. Nowe podejścia, wykorzystujące zaawansowane akceleratory cząstek, mogą zrewolucjonizować procesy produkcyjne. Firma Inversion Semiconductor proponuje rozwiązanie, które łączy miniaturyzację akceleratorów z potężnymi laserami.

Nasza technologia może zwiększyć wydajność produkcji chipów nawet 15-krotnie lub zasilać wiele systemów litograficznych jednocześnie, znacznie obniżając koszty produkcji – Inversion Semiconductor.

Procesor Xiaomi XRING z 8 rdzeniami, GPU Imagination i 4 nm litografią może zadebiutować w smartfonach już w maju 2025

Startup Inversion Semiconductor wprowadza innowacyjne podejście do litografii EUV poprzez wykorzystanie technologii laser wakefield acceleration (LWFA). Ich rozwiązanie bazuje na kompaktowych akceleratorach cząstek, które są 1000-krotnie mniejsze od tradycyjnych, a jednocześnie zdolne do generowania światła EUV o długości fali 13,5 nm, kluczowego dla nowoczesnych procesów litograficznych. System LITH-0, wykorzystujący źródło światła Starlight, ma dostarczać moc 10 kW, czyli 10-krotnie więcej niż obecne źródła EUV stosowane przez ASML. Technologia LWFA polega na generowaniu plazmy za pomocą lasera petawatowego, który wytwarza fale plazmowe przyspieszające elektrony do wysokich energii w odległości zaledwie kilku centymetrów. To pozwala na uzyskanie spójnego promieniowania EUV o krótszych długościach fal, umożliwiając tworzenie bardziej precyzyjnych struktur półprzewodnikowych. Dodatkowo, Inversion Semiconductor rozwija zaawansowane systemy luster do precyzyjnego kierowania światłem EUV, co zwiększa dokładność wzorowania wafli krzemowych. W porównaniu z tradycyjnymi metodami, które wymagają dużych i kosztownych akceleratorów, rozwiązanie to obiecuje znaczące obniżenie kosztów operacyjnych fabryk półprzewodników, potencjalnie umożliwiając zasilanie wielu systemów litograficznych jednym źródłem światła.

Intel zakończył prace rozwojowe nad swoimi przełomowymi litografiami Intel 18A oraz 20A

Mimo obiecujących założeń, technologia Inversion Semiconductor stoi przed wyzwaniami. Lasery petawatowe, choć potężne, są złożone, drogie i wymagają zaawansowanego chłodzenia oraz stabilności. Może to znacznie utrudniać ich zastosowanie w ciągłej pracy fabryk. Co więcej, brak współpracy z liderami rynku, takimi jak ASML, Canon czy Nikon, oznacza konieczność budowy zupełnie nowego ekosystemu dla maszyn litograficznych. Jest to kosztowne i czasochłonne zadanie. Badania prowadzone przez inne instytucje, takie jak High Energy Accelerator Research Organization (KEK) w Japonii, wskazują na alternatywne podejścia, np. wykorzystanie laserów elektronowych (FEL) generowanych przez akceleratory liniowe z odzyskiem energii (ERL), które również mogą dostarczać EUV o wysokiej mocy. Jednak technologia LWFA wyróżnia się potencjalną skalowalnością i możliwością uzyskania nawet krótszych długości fal. Otwiera to drogę do produkcji chipów poniżej 2 nm.