- ASML के शोधकर्ताओं ने EUV lithography उपकरणों के light source output को मौजूदा 600W से 1,000W तक बढ़ाने वाली तकनीक विकसित की है, जिससे 2030 तक प्रति घंटे chip production को अधिकतम 50% तक बढ़ाने का रास्ता खुल सकता है
- अमेरिका और चीन में ASML की EUV तकनीक के प्रतिस्पर्धी उभर रहे हैं; ऐसे में यह प्रगति उपकरण के सबसे कठिन हिस्से, यानी light source technology में बढ़त को और मजबूत करने की कोशिश है
- मुख्य तकनीक में tin droplets की संख्या को प्रति सेकंड लगभग 1 लाख तक दोगुना करना और पहले के single laser burst की जगह दो छोटे laser bursts से plasma बनाना शामिल है
- प्रति घंटे wafer throughput के मौजूदा 220 से 2030 तक लगभग 330 wafers तक बढ़ने की संभावना है, जिससे सीधे प्रति chip production cost घटेगी
- 1,000W हासिल करने में इस्तेमाल की गई तकनीक के आधार पर 1,500W तक का रास्ता साफ दिख रहा है, और 2,000W तक पहुंचने में भी कोई बुनियादी बाधा नहीं मानी जा रही
EUV light source output 1,000W हासिल
- ASML में EUV light source के chief technologist Michael Purvis ने जोर देकर कहा कि यह उपलब्धि सिर्फ अल्पकालिक demonstration नहीं, बल्कि ऐसा system है जो customer environment जैसी ही परिस्थितियों में 1,000W पैदा कर सकता है
- EUV light source का output बढ़ने पर silicon wafer का exposure time कम हो जाता है, जिससे समान समय में अधिक chips बनाए जा सकते हैं
- ASML की NXE line के प्रभारी vice president Teun van Gogh के अनुसार, लक्ष्य यह है कि customers काफी कम लागत पर EUV का इस्तेमाल जारी रख सकें
तकनीकी सिद्धांत
- ASML के EUV उपकरण 13.5 nanometer wavelength की रोशनी पैदा करने के लिए पिघले हुए tin droplets को chamber के भीतर बड़े CO₂ laser से गर्म कर plasma state में बदलते हैं
- यह plasma सूर्य से भी अधिक गर्म अत्यधिक उच्च तापमान की अवस्था में होता है, और इससे निकलने वाली EUV light को Germany की Carl Zeiss AG द्वारा आपूर्ति किए गए precision optics से इकट्ठा कर chip printing में इस्तेमाल किया जाता है
- इस प्रगति के दो मुख्य बिंदु हैं:
- tin droplets की संख्या को प्रति सेकंड लगभग 1 लाख तक दोगुना बढ़ाना
- पहले के single shaping burst की जगह दो छोटे laser bursts से plasma बनाना
- Colorado State University के laser technology विशेषज्ञ प्रोफेसर Jorge J. Rocca ने इसे "ऐसी बेहद चुनौतीपूर्ण समस्या बताया जिसमें कई तकनीकों पर एक साथ महारत चाहिए", और 1kW की उपलब्धि को "काफी चौंकाने वाली उपलब्धि" कहा
उत्पादन और लागत पर असर
- 2030 तक हर मशीन का प्रति घंटे wafer throughput मौजूदा 220 से बढ़कर लगभग 330 wafers होने का अनुमान है
- एक wafer पर chip के आकार के अनुसार दर्जनों से लेकर हजारों तक chips रखे जा सकते हैं
- light source output में बढ़ोतरी exposure time में कमी → प्रति घंटे throughput में वृद्धि → प्रति chip लागत में कमी की श्रृंखला बनाती है
प्रतिस्पर्धी माहौल और रणनीतिक महत्व
- ASML इस समय commercial EUV lithography उपकरणों की दुनिया की एकमात्र निर्माता है, और TSMC, Intel जैसी प्रमुख semiconductor कंपनियां इसका इस्तेमाल advanced chips के production में करती हैं
- अमेरिका की दोनों दलों की सरकारों ने Netherlands के साथ मिलकर चीन को EUV उपकरणों के निर्यात पर रोक लगाई है, जिसके जवाब में चीन ने अपने उपकरण विकसित करने के लिए राष्ट्रीय स्तर पर प्रयास शुरू किए हैं
- अमेरिका में Substrate और xLight नामक दो startups ने ASML तकनीक के अमेरिकी विकल्प विकसित करने के लिए सैकड़ों मिलियन डॉलर जुटाए हैं, और xLight को Trump administration से सरकारी funding भी मिली है
- ASML इस तकनीक के खुलासे के जरिए संभावित प्रतिस्पर्धियों के साथ तकनीकी अंतर को और बढ़ाने की रणनीति अपना रही है
आगे की विकास संभावनाएं
- माना जा रहा है कि 1,000W हासिल करने में इस्तेमाल की गई तकनीक आगे लगातार विकास की नींव बनेगी
- 1,500W तक पहुंचने का रास्ता अपेक्षाकृत स्पष्ट है, और 2,000W तक पहुंचना भी किसी बुनियादी कारण से असंभव नहीं माना जा रहा
1 टिप्पणियां
Hacker News की राय
शुरुआती नज़रिए से EUV तकनीक को बहुत शानदार तरीके से समझाने वाला वीडियो है
YouTube लिंक
जिन दो कंपनियों में मैं निवेश कर रहा हूँ, वे भी इस उपकरण के बिना पूरी तरह ढह जाएँगी
visible light या X-ray तो आसानी से बनाए जा सकते हैं, फिर सिर्फ़ यह wavelength range इतनी कठिन क्यों है, यह जानने की जिज्ञासा है
कहा गया है कि शोध टीम ने EUV light source का output 600 watt से बढ़ाकर 1,000 watt कर दिया
आगे 1,500 watt, और फिर 2,000 watt तक भी पहुँचना संभव माना जा रहा है
यह क्यों महत्वपूर्ण है, इसकी व्याख्या की गई
अभी तेज़ EUV(100~200 watt) बनाने का एकमात्र तरीका सूक्ष्म धातु बूंदों का छिड़काव करना और हर बूंद पर laser दागना है
यानी रोशनी पैदा करने का यह वाकई बेहद अजीब तरीका है
यह ऐसी precision है जिसकी कल्पना करना भी कठिन है
output में 67% की वृद्धि खास तौर पर प्रभावशाली लगी
इसे 600 watt से 1,000 watt तक बढ़ाया गया है, और 1,500~2,000 watt तक जाने का स्पष्ट roadmap भी बताया गया है
लेख में इसे “अमेरिका और चीन की प्रतिस्पर्धा” के ढाँचे में रखना अजीब लगा
Cymer मूल रूप से San Diego में स्थापित एक अमेरिकी कंपनी है
ASML ने इसे 2013 में अधिग्रहित किया, लेकिन अगर export control agreement न होता तो यह अधिग्रहण ही संभव नहीं होता
अगर नियंत्रण हटते हैं, तो अमेरिका TikTok की तरह Cymer को फिर से अमेरिकी स्वामित्व में लाने की मांग भी कर सकता है
आखिर यह अमेरिकी तकनीक ही है, फिर इसे प्रतिस्पर्धा की तरह क्यों दिखाया जा रहा है, यह समझ नहीं आता
हाल में जिज्ञासा थी कि transistor जैसे individual component का आकार आजकल कितना छोटा है
लगता है कि कुछ परमाणुओं के स्तर पर पहुँचने के बाद इसे और छोटा करना संभव नहीं होगा
जिज्ञासा है कि ऐसे chip किस hard drive या memory slot के साथ compatible होंगे
नतीजतन AI उद्योग को 50% अधिक chip मिल जाएँगे, लेकिन आम उपयोगकर्ताओं को शायद अब भी GPU की कमी झेलनी पड़ेगी
EUV तकनीक में इतनी प्रगति के बावजूद, उसका वास्तविक लाभ आम लोगों तक पहुँचने में शायद काफी समय लगेगा
इसकी एक वजह TSMC की production capacity का AI demand पर केंद्रित होना है, और DRAM व SSD की कमी के कारण नए उत्पाद लॉन्च करना भी कठिन हो गया है
vacuum system तापमान परिवर्तन के प्रति बहुत संवेदनशील होता है, इसलिए उसके भीतर इतना बड़ा output increase हासिल करना वाकई चौंकाने वाली उपलब्धि है