Lithography , EUV , High-NA-EUV คืออะไร ?
ลิโธกราฟี(Lithography) หมายถึงกระบวนการพิมพ์ลวดลายขนาดเล็กลงบนแผ่นซิลิคอนโดยใช้แสง เป็นขั้นตอนที่สำคัญในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์เพื่อสร้างวงจรไฟฟ้าขนาดจิ๋วที่ใช้ในชิปประมวลผล ความแม่นยำในกระบวนการนี้ช่วยให้สามารถผลิตชิปที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นในขณะที่มีขนาดเล็กลง
EUV หรือ Extreme Ultraviolet หมายถึงแสงอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก (ประมาณ 13.5 นาโนเมตร) ซึ่งเหมาะสำหรับการพิมพ์ลวดลายที่มีความละเอียดสูงบนซิลิคอน เทคโนโลยี EUV เป็นก้าวสำคัญที่ทำให้อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์สามารถพัฒนาโครงสร้างที่เล็กและซับซ้อนได้มากขึ้น
High-NA-EUV เป็นการพัฒนาต่อจากเทคโนโลยี EUV โดยการเพิ่มค่า NA (Numerical Aperture) หรือค่าความสามารถในการรวบรวมแสงของระบบออปติกจาก 0.33 เป็น 0.55 ทำให้สามารถลดขนาดโครงสร้างที่เล็กที่สุดที่สามารถพิมพ์ได้และเพิ่มความละเอียดของภาพได้อย่างมาก
อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ไม่เคยหยุดนิ่ง
เทคโนโลยี High-NA-EUV ซึ่งเป็นรุ่นล่าสุดของระบบลิโธกราฟีที่ล้ำสมัย พร้อมด้วยชิ้นส่วนสำคัญจากเยอรมนี กลายเป็นจุดศูนย์กลางของการโต้เถียงเชิงภูมิรัฐศาสตร์ในปัจจุบัน เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการแข่งขันเพื่อครอบครองเทคโนโลยีที่ล้ำหน้าที่สุดในโลก อันเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนา AI และโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัล ความขัดแย้งนี้สะท้อนให้เห็นถึงความตึงเครียดในระดับโลกระหว่างประเทศที่มีบทบาทสำคัญในห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์
ระบบลิโธกราฟีใช้การฉายภาพลวดลายของวงจรไฟฟ้าบนแผ่นซิลิคอน ความแม่นยำของระบบจะส่งผลโดยตรงต่อความละเอียดของลวดลาย ทำให้สามารถออกแบบสถาปัตยกรรมชิปที่ซับซ้อนและมีขนาดเล็กลงได้มากขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มความหนาแน่นของวงจรในชิป
EUV Lithography และ High-NA-EUV Lithography
EUV ลิโธกราฟี (Extreme Ultraviolet Lithography) ใช้แสงอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก ขณะที่ High-NA-EUV ลิโธกราฟี (High Numerical Aperture Extreme Ultraviolet) เป็นการพัฒนาเพิ่มเติมจากเดิม โดยลดขนาดโครงสร้างที่เล็กที่สุดที่สามารถพิมพ์ได้จาก 13.5 นาโนเมตร เหลือเพียง 8 นาโนเมตร
ค่า NA (Numerical Aperture) ในระบบ High-NA-EUV สูงถึง 0.55 เมื่อเทียบกับ 0.33 ในระบบ EUV ทั่วไป ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการแสดงภาพได้เกือบ 70% การเพิ่มประสิทธิภาพนี้ทำได้ด้วยระบบกระจกที่ซับซ้อนขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มมุมตกกระทบของแสง EUV และเพิ่มความแม่นยำในการพิมพ์
ด้วยเทคโนโลยี High-NA-EUV ผู้ผลิตชิปสามารถสร้างทรานซิสเตอร์ที่เล็กลงถึง 1.7 เท่า และเพิ่มความหนาแน่นของวงจรได้เกือบ 3 เท่า ซึ่งส่งผลให้ชิปสามารถรองรับการประมวลผลที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น การคำนวณสำหรับ AI หรือการจำลองข้อมูลในระดับใหญ่ โดยยังคงความประหยัดพลังงานไว้ได้มากกว่าเทคโนโลยีเดิม
ผลกระทบต่ออุตสาหกรรม
High-NA-EUV ลิโธกราฟีเปิดประตูสู่ยุคใหม่ของการผลิตชิปที่มีโครงสร้างระดับแองสตรอม ซึ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการประมวลผล AI และการคำนวณสมรรถนะสูง ความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นช่วยลดต้นทุนการผลิตและการใช้พลังงานในกระบวนการ
บทบาทของเยอรมนีในเทคโนโลยี High-NA-EUV
บริษัท Carl Zeiss SMT จากเยอรมนีมีบทบาทสำคัญในการผลิตกระจกที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของเทคโนโลยีนี้ กระจกเหล่านี้ถูกออกแบบมาให้มีความเบี่ยงเบนจากรูปทรงอุดมคติเพียงระดับอะตอม เพื่อรองรับความต้องการด้านความละเอียดสูงสุดในกระบวนการผลิตชิป นอกจากนี้ Carl Zeiss SMT ยังมีความเชี่ยวชาญในการพัฒนาระบบกระจกที่สามารถจัดการกับมุมตกกระทบของแสง EUV ที่ซับซ้อนและเพิ่มประสิทธิภาพการโฟกัสได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เทคโนโลยี High-NA-EUV มีความก้าวหน้า กระจกเหล่านี้ต้องมีความเบี่ยงเบนจากรูปทรงอุดมคติเพียงระดับอะตอม นอกจากนี้ ระบบเลเซอร์ที่กระตุ้นพลาสมาสังกะสีเพื่อสร้างแสง EUV ก็ใช้ชิ้นส่วนที่ผลิตในเยอรมนี
ด้วยความแม่นยำในระดับนี้ การผลิตระบบ High-NA-EUV จึงมีความซับซ้อนสูง และต้องอาศัยการประสานงานจากผู้ผลิตชิ้นส่วนในหลายประเทศ
