Как САЩ изпуснаха ключова технология за чипове, част 1

Това се счита за една от най-важните машини в момента - от технологична, икономическа и геополитическа гледна точка. Без нея световната икономика ще се забави, а техническият прогрес ще застине.

Те струват по 200 млн. долара едната, и от общо 200, които съществуват в момента, едва няколко се намират в САЩ. Още повече, редица щатски администрации са се борели машините да не се продават на Китай, въпреки че основите на технологията са положени в САЩ.

Това е история за мястото, където физиката се среща с бизнеса. То има огромни последици за световната икономика.

Как точно САЩ изгубиха контрола над тази неимоверно важна технология?

Това се нарича екстремна ултравиолетова литография – накратко ЕУВ-машина – и чрез нея се произвеждат най-напредналите полупроводници.

ЕУВ технологията е единствената причина айфоните да са толкова бързи. Това е причината за революцията в изкуствения интелект при чатботовете и Chat-GPT.

Устройствата са превърнали единствената фирма която ги произвежда – нидерландската ASML – в най-голямата европейска технологична компания. Литографията е метода, по който интегралните схеми се издълбават върху чиповете.

Това е много важен етап от производството на полупроводници.

Мащабите на машините за екстремна ултравиолетова литография са умопомрачителни. Всяка машина е с размерите на автобус, но работата ѝ е да издълбава схеми върху чипове с диаметър милиардни от метъра.

Методът им на действие е великолепно инженерно постижение. Високомощен лазер се излъчва към малка мишена от калаени капки около 50 хил. пъти в секунда. Това произвежда плазма, която излъчва екстремна ултравиолетова светлина с дължина на вълната 13.5 нанометра.

Такава светлина не съществува в природата. Всъщност тя би била погълната от повечето материали, включително и въздуха. Затова целия процес се провежда във вакуум.

Поредица от огледала отразяват и фокусират ултравиолетовата светлина. Всяко огледало е покрито със слоеве молибден и силиций, а после излъскано до гладкост с от по-малко от 1 атом дебелина. Това е важно, тъй като всяко несъвършенство разваля качеството на чиповете.

В средата на процеса UV-светлината се отразява от огледало с начертана решетка, която съдържа модела на интегралната схема, който трябва да бъде издълбан върху чипа.

Този лъч бива допълнително отразен и фокусиран, за да се смали модела преди да достигне до силициевата подложка. На всяка подложка се нанасят милиарди такива модели.

Превод Стилиян Василев, част 1/4.