Американский стартап Substrate обещает в 10 раз более дешевое производство чипов 2 нм

Американский стартап Substrate работает над новой системой рентгеновской литографии (XRL), использующей источник света на основе ускорителя частиц. Компания утверждает, что ее технология превосходит современную EUV-литографию, которую применяют такие гиганты, как ASML, и позволит изготавливать чипы с разрешением, эквивалентным 2-нм техпроцессу — а со временем и еще более тонкими структурами. При этом производство обойдется в десять раз дешевле, чем нынешние методы, и может быть готово к практическому использованию к 2030 году.

Как работает технология Substrate

В основе системы лежит специально разработанный ускоритель частиц, который разгоняет электроны почти до скорости света. Двигаясь сквозь магнитные поля, электроны излучают мощные рентгеновские импульсы — «в миллиарды раз ярче Солнца». Эти лучи фокусируются с помощью набора зеркал с идеально отполированной поверхностью и проецируют изображение на кремниевую подложку, покрытую фоточувствительным материалом.

Теоретически такая система может работать даже без фотомасок — в режиме литографии прямой записи. Это подходит для научных целей, хотя пока слишком медленно для массового производства.

Использование рентгеновского излучения с длиной волны 1-10 нм (так называемые «мягкие рентгеновские лучи») открывает возможность печати чрезвычайно мелких структур. Но в то же время это требует вакуума, сверхточных зеркал и новых типов фоточувствительных материалов, устойчивых к мощному излучению.

Substrate продемонстрировала изображение массива логических контактов с критическими размерами 12 нм и расстоянием между ними всего 13 нм. Для сравнения: современные EUV-сканеры с оптикой 0,33 NA печатают структуры 13-16 нм — и это предел нынешних возможностей. Стартап также показал образцы