Halvledarindustrin upplever ett problem som årligen leder till förluster på miljardbelopp. Det handlar om slumpmässiga variationer i mönster, så kallad stokastisk variation, som begränsar hur många chip som kan tillverkas.
Experterna varnar: Den här "slumpen" äter upp vinsterna
Åsa Wallenrud
Uppdaterad: 28 juli 2025Publicerad: 28 juli 2025
ANNONS
ANNONS
Mest läst i kategorin
Denna slumpmässighet på atomnivå är nu det största hindret för att få fram många fungerande chip i avancerad produktion.
En rapport från Fractilia, ett företag baserat i Austin, Texas, visar hur denna variation bidrar till förseningar värda flera miljarder svenska kronor när ny, avancerad teknik ska börja användas i stor skala.
Chris Mack, teknikchef på Fractilia, menar att stokastisk variation orsakar förseningar i miljardklassen när det gäller att införa avancerad processteknik i massproduktion.
När chipen spelar tärning med slumpen
Sedan den integrerade kretsen kom har halvledarindustrin vuxit genom att göra komponenter allt mindre. Idag hotar dock stokastik – den inbyggda slumpmässigheten i chipproduktionen nära atomnivå – möjligheten att masstillverka de minsta komponenterna.
Stokastisk variation är inte ny; den har påverkat chiputbyte, tillförlitlighet, strömförbrukning och prestanda i över tio år. Men det är först med extrem ultraviolett (EUV) skannrar som stokastisk variation har bestämt de minsta kritiska dimensioner som kan massproduceras – ett mycket dyrare problem.
Försenade krympningar hindrar tillverkare från att få ut fulla intäkter från sina investeringar på flera miljarder svenska kronor i fabriker. Det påverkar också elektronikföretagens förmåga att släppa nya produkter med avancerade tekniknoder. Elektronikindustrins tillväxt begränsas för närvarande av stokastik.
Fractilia kallar skillnaden mellan vad som kan mönstras i forskning och utveckling och vad som faktiskt kan masstillverkas med bra resultat för ett “stokastik-gap”. Grundorsaken är slumpmässigheten i fysiken hos de material, molekyler och ljuskällor som används vid chipproduktionen. Även om dessa effekter tidigare var små, tar de nu en allt större del av felmarginalen i tillverkningen.
ANNONS
“Vi har sett våra kunder tillverka täta komponenter så små som 12 nanometer i forskning och utveckling”, säger Mack.
“Men när de försöker flytta det till tillverkning påverkar stokastiska fel deras förmåga att uppnå acceptabelt utbyte, prestanda och tillförlitlighet”.
Memecoins tid är förbi – trots revanschförsök
Det blev aldrig någon revansch för memecoins. Trenden ser ut att ha ebbat ut helt och hållet, trots nya återupplivningsförsök. Det blir ofta snabba
ANNONS
Senaste nytt
EUV-mysteriet: Varför blir det så krångligt?
Problemet har vuxit i takt med att EUV- och High-NA EUV-litografi har blivit vanligare. Dessa framsteg har gjort det möjligt för chiptillverkare att försöka skapa ännu mindre komponenter, men har samtidigt gjort dem mer känsliga för stokastiska fel. Till skillnad från vanliga variationer kan denna typ av problem inte lösas med bara strängare kontroller. Istället måste det hanteras med design- och mätmetoder som tar hänsyn till sannolikheter.
“Stokastik-gapet är ett branschproblem”, säger Mack. “Detta problem kan minskas och kontrolleras, men allt börjar med korrekt mätteknik för stokastik”.
Rapporten från Fractilia innehåller en analys av problemet och föreslår att lösningen ligger i design som tar hänsyn till stokastik, nya material och uppdaterade metoder för processkontroll.
Ny rapport larmar: Sverige högt på listan över cyberhot
Sverige befinner sig på en oroväckande åttondeplats i Europa när det gäller utsatthet för cyberhot, enligt en färsk rapport. Samtidigt visar data att
Sju steg till ett lyckligare chip
ANNONS
För att hantera stokastisk variation och minska gapet mellan laboratorieresultat och massproduktion, föreslår rapporten flera tillvägagångssätt:
- Högre exponeringsdos: Att öka exponeringen kan minska fotonbrus, vilket är en stor källa till stokastisk variation vid EUV-litografi. Detta är dock en kostsam metod eftersom det minskar hur snabbt EUV-skannrarna kan arbeta.
- Bättre fotoresister: Utveckling av nya fotoresister, som metalloxidresister (MOR), kan förbättra hur EUV-ljus absorberas och därmed minska fotonbruset.
- Effektivare etsning: Etsningsprocesser kan anpassas för att jämna ut mönster, vilket minskar ojämnheter och förbättrar precisionen i dimensioner.
- Design som tar hänsyn till stokastik och OPC: Genom att inkludera stokastiska effekter i designregler och optisk närhetskorrigering (OPC) kan man hitta och minska “hot spots” där fel sannolikt uppstår.
- Processkontroll med stokastik i åtanke: Genom att mäta och följa stokastiska variationer med hög precision kan tillverkare fatta bättre beslut för att optimera processerna och förbättra slutresultaten.
Nu satsar alla på kärnkraft – även Japan
Efter olyckan i Fukushima för snart 14 år sedan dämpades entusiasmen för kärnkraft globalt. Men nu verkar den vara tillbaka och både Japan och
Missa inte:
Arla testar ny teknik – Osynliga stängsel ska rädda hotade marker. News 55
Så kan du höja din pension – utan att spara en krona till. E55
Tesla – 700 procents uppgång eller 90 procents fall? Realtid
Läs mer från Dagens PS - vårt nyhetsbrev är kostnadsfritt:
Åsa Wallenrud
Åsa Wallenrud är en driven och erfaren motorjournalist med en stark passion för bilvärlden och teknik, gärna i kombination. Arbetat med varumärken som TV4 Nyhetsmorgon, Facit, M3, Lilla Gumman, Hem och Villamässor, Blocket, Byt Bil mfl. Har du en bra historia? Maila mig [email protected]
Åsa Wallenrud
Åsa Wallenrud är en driven och erfaren motorjournalist med en stark passion för bilvärlden och teknik, gärna i kombination. Arbetat med varumärken som TV4 Nyhetsmorgon, Facit, M3, Lilla Gumman, Hem och Villamässor, Blocket, Byt Bil mfl. Har du en bra historia? Maila mig [email protected]
ANNONS
ANNONS
Senaste nytt
ANNONS
ANNONS