25 พ.ย. เวลา 15:02 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

เทคโนโลยีเปลี่ยนเกมส์ในสงครามผลิตชิป?

เมื่อนักวิจัยจากญี่ปุ่นนำเสนอเทคนิคในการเพิ่มประสิทธิภาพให้กับกระบวนการผลิตผลิตชิป ซึ่งจะลดชิ้นส่วนในเครื่องผลิตชิปและลดการใช้พลังงานลงได้เหลือเพียง 1 ใน 10 ของที่ใช้อยู่
ทั้งนี้ยิ่งกระบวนการผลิตชิปที่ลายแผงวงจรมีขนาดเล็ก ความละเอียดของอุปกรณ์ต้องแม่นยำและมีราคาสูงลิบ อย่างเครื่องรุ่นที่ใช้ในกระบวนการผลิตชิปขนาด 9 nm ลงไปนั้นราคาเหยียบหมื่นล้านกันเลยทีเดียว ทำให้สงครามชิปนั้นยังคงตึงเครียดอย่างที่เป็นอยู่ในทุกวันนี้ทั้งนี้เพราะผู้ผลิตเครื่องผลิตชิปได้นั้นก็มีอยู่ไม่กี่เจ้าในโลก
แผนภาพเปรียบเทียบจำนวนชิ้นส่วนที่ใช้ในกระบวนการเดิมกับเทคนิคใหม่
โดย ศจ. ชินทาเกะ จากมหาวิทยาลัยโอกินาวาได้นำเสนอแนวทางการปรับปรุงเครื่องจักรสำหรับผลิตชิปที่ใช้เทคโนโลยี EUV lithography ในการใช้แสงเลเซอร์พลังงานสูงในการทำหน้าที่เขียนลายแผงวงจรไปบนแผ่นเวเฟอร์เปลี่ยนให้กลายเป็นชิปประมวลผลที่เราใช้งานกันอยู่ในทุกวันนี้
ซึ่งเทคนิคใหม่ที่นำเสนอนี้จะลดจำนวนชิ้นกระจกที่สะท้อนเพื่อรวมแสงจากแหล่งกำเนิดแสงก่อนจะยิงไปยัง Photomask หรือลายพิมพ์เขียวของแผ่นวงจรที่จะเขียน โดยจะสามารถลดจำนวนกระจกสะท้อนลงเหลือเพียงสองชิ้นจากเดิมที่ต้องใช้ขั้นต่ำ 6 ชิ้นในการสะท้อน ซึ่งการสะท้อนแต่ละครั้งจะทำให้ลำแสงสูญเสียพลังงานไปเกือบ 10% ทำให้เครื่องผลิตชิปนั้นเป็นอุปกรณ์ที่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าเยอะมาก ๆ
เทคนิคการรวมแสงแบบใหม่ที่ใช้การรวมแสงแบบสองแนวร่วมกัน
ทั้งนี้ด้วยเทคนิคการปรับโฟกัสของลำแสงแสงด้วยการทำผิวกระจกสะท้อนแสงที่เจาะรูให้แสงผ่านไปในทีเดียวทำให้ลดจำนวนครั้งในการสะท้อนลงจนเหลือใช้กระจะสะท้อนแค่ 2 ครั้ง ทำให้ลดชิ้นส่วนและลดต้นทุนของเครื่องจักรไปด้วยในตัว และสำคัญที่สุดสามารถลดการใช้พลังงานลงได้ถึง 10 เท่าเลยทีเดียว (จาก 1 เมกกะวัตต์ต่อเครื่องลงมาเหลือ 100 กิโลวัตต์)
โดยหัวใจสำคัญคือการออกแบบกระจกสะท้อนแสงที่เจาะรูนี้เองที่ต้องมีการออกแบบผิวให้มีการรวมแสงได้ตามระยะโฟกัสที่ต้องการโดยมีความความเคลื่อนของแนวแสงน้อยที่สุดซึ่งเทคนิคการเหลาเลนส์และกระจกเพื่อลดความคลาดแสงนี้มีใช้มานานแล้วในอุปกรณ์กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่เพื่อให้ได้ความที่มีความคมชัดมากที่สุด
ปัจจุบันคาดกันว่ามูลค่าตลาดอุตสาหกรรมผลิตชิปในเฉพาะส่วนเครื่องจักรผลิตชิปนั้นจะมีการเติบโตเป็นเท่าตัวภายในปี 2030 โดยมีมูลค่ารวมกว่า 6 แสนล้านบาทเลยทีเดียว ดังนั้นหากเทคนิคการผลิตใหม่นี้ถูกนำมาใช้งานได้จริงอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงในตลาดเครื่องผลิตชิปรวมถึงต้นทุนการผลิตชิปที่ใช้กันอยู่ก็เป็นได้
1

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา