Pengaturan

Gambar

Lainnya

Tentang KASKUS

Pusat Bantuan

Hubungi Kami

KASKUS Plus

© 2024 KASKUS, PT Darta Media Indonesia. All rights reserved

prihtvitattwaAvatar border
TS
prihtvitattwa
Teknologi Lithography
Thread ini saya tulis untuk menjawab sebuah pertanyaan di Lounge Formil dari @ saul.goodman

Quote:



Di Lounge tersebut saya sudah memberikan jawaban seperti di bawah

Quote:



Nah, Thread ini dibuat untuk menjawab pertanyaan itu dengan pendekatan lebih holistik terkait sejarah, hukum dan teknis daripada ASML itu sendiri.

Mari Kita mulai.

1. Sejarah
1.1 Manhattan Project
Semua ini bermula dari Manhattan Project sebuah project yang dilakukan pada Perang Dunia kedua untuk memproduksi senjata nuklir. DIbawah direksi dari Leslie Grove dan juga nuclear scientist Robert Oppenheimer. Manhattan Project ini intinya adalah sebuah proyek sangat besar mempekerjakan 130 ribu orang dengan budget pada saat itu 2.2 billion USD. Salah satu hal yang dikembangkan dari proyek ini adalah konsep mekanika quantum, karena itu memang basis pembuatan atomic bomb. 
Akan tetapi proyek ini tidak berhenti hanya mengenai pembuatan bom atom saja, banyak pengembangan teknologi lain yang mengikuti termasuk teknologi Lithography.
Manhattan Project

1.2 Proximity Fuze
Dalam perkembangannya, ada sebuah US Military Lab yang mengerjakan mengenai Proximity Fuze. Lab itu bernama US Army Diamond Ordnance Fuze Laboratory, atau lebih dikenal dengan nama Harry Diamond Laboratory.

Quote:



Proximity Fuze ini apa? fuze that detonates an explosive device automatically when the distance to the target becomes smaller than a predetermined value. (wikipedia)

Quote:





Coba tonton video di bawah.
Proximity Fuze

Lalu setelah perang dunia kedua berakhir, tahun 1952, US military lab ini melakukan riset bagaimana memperkecil ukuran electronic circuit ini supaya bisa masuk ke dalam Proximity Fuze. 
The Diamond Ordnance Fuze Laboratory's Photolithographic Approach to Microcircuits

Mulai dari sini bakal banyak istilah teknis seperti photoresist, photomask dsb. (nanti saya coba bahas di Part 3)

Setelah itu di dalam perkembangannya, perusahaan US seperti Fairchild Technology, PerkinElmer dsb. 

Salah satu predessesor ASML adalah PerkinElmer. PerkinElmer ini mempunyai tempat riset di Wilton, Connecticut yang R&D nya dibantu oleh US Institution seperti MIT. Dikarenakan karena kebutuhan US Air Force yang sangat besar terhadap ICs ini.
 PerkinElmer ini membuat sebuah teknology bernama MIcralign yang sangat penting dalam fabrikasi semikonduktor. Pada saat itu MIcralign ini bisa meningkatkan jumlah working chip mencapai 70%
Di bawah ini adalah sebuah article yang sangat bagus mengenai PerkinElmer dan tantangan yang dihadapi pada saat itu
The Near Impossibility of Making a Microchip

Sayangnya di tahun 1980an, PerkinElmer mulai mengalami kemunduran, karena mereka telat dalam meng introduce Stepping Aligner. Stepper ini adalah Step and Repeat Camera. Stepper ini menggantikan Aligner yang dibuat oleh PerkinElmer dan ini membuat ukuran ICs menjadi lebih kecil. Dibuat oleh Fairchild Semiconductor.
Ukuran ICs yang semakin kecil ini sejalan dengan Moore's Law.
Yang intinya jumlah transistor dalam sebuah ICs itu doubles setiap 2 tahun

Quote:



Akhirnya divisi ini di PerkinElmer dijual ke Silicon Valley Group
ASML sendiri adalah perusahaan yang merger dari Philips dan ASMI. Perusahaan ini sedari awalnya justru berkutat di extreme UV. Lalu tahun 2001 mereka mengambil alih Silicon Valley Group.

2. Hukum
2.1 COCOM dan hukum internasional ekspor critical teknologi

Setelah perang dunia kedua usai, US dan sekutu membuat perjanjian kerja sama untuk menjaga komponen-komponen Blok Barat agar tidak jatuh ke tangan Blok Timur. Dan perjanjian ini disepakati 17 negara member termasuk Belanda dan Jepang. Cina Daratan sampai sekarang tidak termasuk member dari perjanjian ini.

Perjanjian ini bukan seperti treaty tapi mirip seperti gentleman agreement. Tidak ada batas yang jelas untuk mengatur hukumannya. Tapi apakah ada kasus pelanggaran COCOM ini? Ada, kasus yang paling terkenal adalah kasus Toshiba-Kongsberg yang melakukan pengiriman/ekspor machine tools ke Soviet pada tahun 1985, untuk membuat screws pada submarine agar suaranya ga bising. (ingat ya ini case study, bukan inti pembicaraan, nanti malah pada fokus ke kasus ini.)

Myth of Free Trade
Toshiba-Kongsberg Incident

2.2 Wassenaar Agreement
 Lalu bagaimana dengan ASML yang setelah COld War berakhir. Ada perjanjian bernama Wassenaar Agreement. Di situ ada listnya juga salah satunya Mesin-mesin LIthography yang high tech. High Tech itu gimana maksudnya? ada penjelasan di Wassenaar agreement ini saya kasih.

Wassenaar Arrangement List

Quote:




Ini belum ditambah dengan hukum di US yang comply dengan perjanjian-perjanjian internasional ini seperti Military Critical Technology List dan Commodity control list.
Ntar saya tambah-tambah deh.

3. PhotoLithography, Photoresist, dan P-N Junction

Buku 460 halaman tentang Crystal Rectifier itu sering digunakan sebagai referensi mengenai PN Junction karena itu adalah dasar dari dasar sebelum masuk ke pemahaman photolithography itu sendiri. dibaca mulai halaman 40 ke atas
 Crystal rectifier

Kenapa? Karena Photolithograhy digunakan untuk mendefinisikan geometri dari P-N Junction itu sendiri.

Jadi, kalau tidak mengerti soal P-N Junction lalu langsung sok tau soal EUVL itu jadi kelihatan ketidakmengertiannya.

Lalu sedikit tambahan jawaban;

Quote:

Jenis-jenis transistor itu ada banyak, ada yang MOSFETS yang sekarang ini dipakai buat ICs dengan Lithography, ada transistor FET, JFET dsb. Tidak semua transistor itu dibuat dengan menggunakan teknik lithography.


Terus Lithography teknik membuat transistor dari silicon wafer? Photolithography itu adalah patterning. Patterning itu apa? ya itu menentukan geometri P-N Junction. apa itu P-N Junction? baca buku Crystal Rectifier.


Quote:

Paper yang saya kasih adalah paper dasar yang harus dibaca oleh mahasiswa tingkat dasar yang ingin mendalami lebih dalam mengenai Semikonduktor.


Transistor terbaru itu apa per defenisi? Transistor yang digunakan tetap MOSFETS yang dibuat kecil sampai bisa mencapai Moore's Law. Sementara EUV Lithography adalah teknik patterningnya sehingga bisa efisien. Sampai disini saya gagal paham.

NB: Guys, saya sudahi disini dulu ya, ada kerjaan. 
Mohon Maaf kalau saya tidak bisa update cepat2 dan kadang menghilang karena kesibukan. Nanti saya tambah2 lagi ini tulisannya. Masih banyak yang harus saya tulis sebenarnya. 
Terima Kasih
cahmeneng
Adit.m.n
winehsuka
winehsuka dan 8 lainnya memberi reputasi
9
3.4K
15
GuestAvatar border
Tulis komentar menarik atau mention replykgpt untuk ngobrol seru
Mari bergabung, dapatkan informasi dan teman baru!
Militer
MiliterKASKUS Official
20KThread7.3KAnggota
Tampilkan semua post
saul.goodmanAvatar border
saul.goodman
#6
Apakah transistor itu?
Transistor adalah komponen elektronik yang memiliki fungsi sbg penguat atau saklar sinyal. Fungsi saklar sinyal (on / off) dimanfaatkan menjaadi sistem biner (0/1), prinsip dasar dari semua pemprograman komputer. Bagaimana transistor bisa berfungsi sbg saklar? Itu krn transistor terbuat dari bahan semikonductor, dia berada ditengah antara konductor (mengalirkan listrik) dan insulator (tdk mengalirkan listrik). Sifat konduktivitas ini bisa dinaikkan dgn menambahkan (doping) bahan lain, atau menggunakan efek medan.

Nah berdasarkan prinsip kerjanya, transistor dibagi menjadi 2 kelompok besar: Bipolar junction transistor dan Field effect transistor. BJT bisa kita lihat di sirkuit elektronik sederhana, bentuknya spt kepala dgn 3 kaki. Sementara FET ini yg bisa semakin diminiaturisasi dan menjadi unit terkecil microchips, dibuat dari silicon wafer dgn menggunakan teknik lithography.

Kumpulan transistor disebut sebagai integrated circuit (IC) atau microchips. Semakin banyak transistor yg bisa dimasukkan dlm IC akan semakin cepat, efisien, dan powerful dlm melakukan kalkulasi / pemprograman. Moore’s Law adalah ramalan yg dibuat oleh Robert Noyce, bahwa jumlah transistor dlm IC akan berlipat ganda (2x) setiap 2 tahun, seiring dgn kemajuan teknologi. Hampir semua alat elektronik modern membutuhkan microchips mulai dr mobil, kulkas, mesin cuci, kalkulator, handphone, komputer, missil, radar, roket, dll

Spoiler for Transistor:


Cara membuat microchips
1. Pertama yang harus disediakan adalah silicon wafer kristal tunggal dgn tingkat kemurnian >99,99%. Hanya sedikit perusahaan yg ahli membuat wafer dgn kemurnian tinggi, spt: Shin-Etsu chemical dan Siltronic. Setelah itu ada 3 proses mayor yg akan dijaalani: photolitography, deposition (menambahkan lapisan / bahan tertentu diatas silicon), dan etching (membersihkan)

2. Photolitography adalah teknik untk membuat pola (patterning) dgn menggunakan sinar khusus, diatas silicon wafer yg sdh dilapisi bahan photoresistant. Bahan photoresistant yg terkena sinar akan melebur / mengeras, meninggalkan celah untuk kemudian dilakukan proses deposition dan etching. Sinar yg bisa dipakai mulai dr ArF, UV, deep UV, dan extreme UV, semakin pendek gelombang cahayanya akan semakin kecil dan presisi pola yg bisa dibuat. Extreme UV mempunyai panjang gelombang cahaya 13,5 nm dan sanggup membuat microchips dibawah 5 nm. Hanya 1 perusahaan di dunia yg mampu membuat mesin EUV yaitu ASML, sementara yg lain masih berkutat di DUV spt Canon dan Nikon.

3. Deposition adalah proses menambahkan bahan / lapisan kedalam celah yg ditinggalkan setelah proses litography. Setelah itu dilanjutkan proses etching (membersihkan) secara selektif, misal untk menghilangkan lapisan photoresistant, sehingga akan tercipta struktur 3D. Proses diatas diulang berkali-kali, lapis demi lapis, hingga tercipta struktur microchips yg diinginkan. Material dan peralatan ini diproduksi oleh perusahaan2 spt: Applied materials, LAM research, KLA, dow chemicals, dan indium Co.

Spoiler for Proses litography:


Selain proses diatas juga dibutuhkan software untuk mendesain arsitektur chips yg diinginkan, yaitu EDA tools, hampir dimonopoli perusaahaan amerika spt Cadence dan synopsis. Kemudian perusahaan yg membuat microchips ada 2 jenis, IDM ini yg mendesain dan membuat sendiri chips, cthnya: Intel, samsung. Pure play foundries yg khusus membuat microchips saja (desainnya dari luar), cthnya: TSMC, global foundries. Perusahaan yg fokus desain saja tanpa mempunyai pabrik, disebut fabless, cthnya: qualcomm, Nvidia, AMD.

Sampai dimana kemandirian teknologi Cina?
1. Perusahaan IDM untk memory -> Yangtze memory, sebelum diban sempat membuat NAND 232 layer, terbanyak saat itu. Changxin memory, ini spesialis DRAM memory.
2. Pure play foundries -> SMIC, produsen chip terbesar no. 5 dan menguaasai market share 5,3% berdasarkan volume. Mampu membuaat chip sampai dengan 14 nm. Kemudian urutan selanjutnya ada Hua Hong yg mampu memproduksi chip 28 - 22 nm
3. Fabless company -> Zhaoxin, HiSilicon, UNISOC, loongson (khusus chip x86, mirip dgn intel dan amd)
4. Litography -> SMEE sanggup membuat chip hingga 90 nm
5. Deposition and Etching -> NAURA, suzhou cyrstal clear, jiangsu Nata Opto
6. EDA tools -> Huada Empyrean, mempunyai market share 5% di cina sendiri

Litography EUV dari ASML:
EUV adalah teknologi litography terdepan yg dimiliki oleh ASML dan satu2nya di dunia. Untuk menghasilkan sinar khusus ini, ASML juga mengandalkan kerjasama dan supplier dgn teknologi yg paling maju dan presisi. Untuk sumber cahaya ASML mengandalkan laser dr Cymer (perusahaan berbasis di amerika, tp sudah dibeli ASML), laser ini kemudian ditembakkan berkali2 ke tetesan timah yg sangat kecil, diameter 25 micron, hingga menguap dan melepaskan plasma yg menjadi sumber sinar EUV. Sinar kemudian difokuskan dgn lensa dan cermin dari Zeiss (jerman). Agar presisi, cermin harus dibuat sangat rata hingga ukuran 1 atom, sebagai perbandingan seandainya cermin ini diperbesar seluas jerman, maka gundukan paling tinggi hanya sebesar 1 mm. Proses diatas hrs dilakukan ruangan steril dan vacuum, untk menghindari kontaminasi sekecil atom sekalipun. Kemudian alat2 dan silicon wafer harus digerakkan scr presisi dan smooth tanpa getaran, agar bisa membuat pola dgn ukuran nanometer. Kemudian ada beragam sensor, yg scr real time mendeteksi defek, kotoran, kualitas, dll, yg kemudian scr otomatis akan dikalibrasi dan dibersihkan. Untuk menghasilkan proses diatas, ASML melakukan RnD secara intensif dgn berbagai partner dan negara. Pusat RnD ASML diantaranya 1 di belanda, 3 di amerika, 2 di cina, dan 1 di taiwan.
Diubah oleh saul.goodman 03-02-2023 02:34
scorpiolama
scorpiolama memberi reputasi
1
Tutup
Ikuti KASKUS di
© 2023 KASKUS, PT Darta Media Indonesia. All rights reserved.