Telset.id – ASML diprediksi tidak akan mengadopsi free-electron laser (FEL) sebagai sumber cahaya untuk mesin litografi extreme ultraviolet (EUV), meskipun teknologi tersebut mendapat dukungan dari Elon Musk. Menurut catatan JPMorgan yang dikutip Semi Doped, ASML menilai kemajuan teknologi laser yang ada sudah cukup, sehingga tidak ada alasan untuk beralih ke sumber cahaya FEL. Keputusan ini menentukan arah pengembangan mesin EUV yang menjadi tulang punggung produksi chip canggih dunia, sekaligus menegaskan posisi ASML sebagai satu-satunya perusahaan yang memproduksi alat litografi EUV.
Selama ini ASML menggunakan teknologi laser-produced plasma (LPP) untuk menghasilkan cahaya EUV. Sistem ini menembakkan pulsa laser CO₂ berdaya tinggi ke tetesan kecil timah cair berukuran sekitar 30 mikron. Tetesan tersebut berubah menjadi plasma terionisasi dengan suhu elektron mencapai beberapa puluh elektron volt, lalu memancarkan radiasi EUV pada panjang gelombang 13,5 nm. Cahaya itu kemudian dikumpulkan oleh cermin elips kolektor berukuran sekitar 0,5 meter yang dilapisi beberapa lapis molibdenum dan silikon, untuk memantulkan radiasi 13,5 nm sebanyak mungkin dan mengarahkannya ke intermediate focus di pintu masuk scanner.
Karena hampir semua material menyerap radiasi EUV, termasuk cermin multilayer khusus yang tetap menyerap sebagian besar energi, seluruh jalur optik harus beroperasi dalam ruang vakum dan memakai optik reflektif, bukan optik refraktif konvensional. Kondisi inilah yang membuat upaya menghasilkan daya sumber EUV yang memadai tetap menjadi tantangan besar. Meski menghadapi kendala tersebut, ASML secara bertahap berhasil menaikkan daya sumber LPP dari sekitar 250W menjadi sekitar 500W, dan berencana meningkatkannya hingga 1000W dalam beberapa tahun mendatang. Perusahaan juga berencana hampir menggandakan jumlah tetesan timah yang dihasilkan menjadi 100.000 per detik.
Baca Juga:
Di sisi lain, free-electron laser menawarkan pendekatan berbeda. FEL menghasilkan cahaya EUV dengan mempercepat elektron hingga mendekati kecepatan cahaya, lalu melewatkan berkas elektron melalui undulator, yakni rangkaian magnet bergantian yang memaksa elektron berosilasi dan memancarkan radiasi. Interaksi antara elektron dan radiasinya membuat elektron membentuk gugus mikroskopis dan memancarkan cahaya dengan panjang gelombang 13,5 nm. Pendekatan ini menghilangkan kebutuhan tetesan timah beserta serpihan yang dihasilkannya, yang selama ini memerlukan penggunaan pellicle pelindung pada photomask, dan berpotensi menyediakan daya EUV jauh lebih tinggi dibanding sumber LPP.
Selain itu, satu FEL berpotensi menggantikan beberapa sumber LPP sekaligus dengan sebuah FEL tunggal dan sistem distribusi berkas EUV berukuran besar. Namun ada tradeoff besar yang harus diterima. Alih-alih LPP yang relatif kompak, FEL membutuhkan akselerator partikel yang sangat kompleks, sumber elektron, undulator panjang, kontrol berkas elektron, pelindung radiasi, serta sistem distribusi yang sangat rumit dengan cermin yang mampu menangani dan mendistribusikan daya EUV sangat tinggi tanpa terlalu banyak kehilangan energi di sepanjang jalur. Seluruh mesin juga harus mencapai tingkat ketersediaan, efisiensi, dan biaya setara fab semikonduktor, sesuatu yang butuh waktu bertahun-tahun bagi ASML dan industri secara keseluruhan untuk mewujudkannya.
Meski ada antusiasme besar terhadap FEL di China, Amerika Serikat, dan Jepang, teknologi ini diperkirakan masih membutuhkan satu dekade atau bahkan lebih sebelum mampu menyaingi LPP di fasilitas produksi semikonduktor sesungguhnya. Dalam rentang waktu tersebut, pengembangan FEL berpotensi menelan biaya miliaran dolar, sehingga tidak semua pihak yang kini mengejar teknologi ini akan bertahan cukup lama untuk melihat hasilnya. Kondisi ini turut memengaruhi dinamika industri, termasuk langkah sejumlah pemain dalam memperkuat rantai pasok alat litografi.
Keputusan ASML untuk tetap bertahan pada sumber cahaya LPP menunjukkan bahwa peningkatan performa lewat jalur evolusi teknologi yang sudah terbukti dianggap lebih masuk akal dibanding melompat ke arsitektur baru yang belum teruji di lini produksi. Bagi industri chip global, arah ini memberi gambaran bahwa pengembangan mesin EUV generasi berikutnya akan tetap bertumpu pada penyempurnaan daya sumber laser, bukan pada pergantian fondasi teknologi secara menyeluruh. Dukungan terhadap pengembangan kapasitas produksi alat litografi juga terlihat dari langkah mitra industri, seperti yang tergambar dalam upaya Zeiss SMT memperluas fasilitas produksinya.
Hingga kini, ASML masih menjadi satu-satunya perusahaan yang memproduksi alat litografi EUV. Posisi tersebut membuat setiap keputusan teknologis yang diambil perusahaan berdampak langsung pada rantai pasok chip dunia, terutama bagi produsen semikonduktor yang bergantung pada mesin EUV untuk memproduksi chip dengan node paling canggih. Sementara itu, perdebatan soal harga dan kebijakan ekspor alat litografi terus menjadi sorotan, seiring munculnya pembahasan mengenai pembatasan ASML di tingkat politik dagang internasional.
Dengan rencana peningkatan daya sumber LPP hingga 1000W dan penggandaan jumlah tetesan timah menjadi 100.000 per detik, ASML memilih jalur peningkatan berkelanjutan pada teknologi yang sudah teruji. Sementara itu, FEL masih harus membuktikan bahwa kompleksitas akselerator partikel, undulator, dan sistem distribusinya bisa mencapai standar keandalan serta efisiensi yang dibutuhkan fab semikonduktor. Selama syarat itu belum terpenuhi, sumber cahaya LPP diperkirakan tetap menjadi pilihan utama dalam produksi chip dengan litografi EUV.
Komentar
Belum ada komentar.