Nul
Er zijn vele redenen waarom het wordt steeds moeilijker om te produceren toonaangevende processors, maar geen obstructie is groter dan fotolithografie, het proces van het gebruik van licht op de overdracht van patronen op de wafer. De huidige instrumenten zijn niet meer in staat om het afdrukken van de kleinste kenmerken–althans niet zonder een tijdrovende en kostbare extra stappen–en de vervanging, bekend als extreem ultraviolet of EUV-lithografie, ligt jaren achter op schema.
De laatste tijd zijn er tekenen van vooruitgang en de industrie is het racen te brengen EUV-lithografie in volume productie. Samsung wil de eerste zijn, en volgend jaar op de ISSCC het zal aankondigen resultaten voor een SRAM-test chip vervaardigd op haar 7nm proces met behulp van EUV. GlobalFoundries start 7nm productie ergens in 2019 zonder EUV, maar de plannen om snel de follow-up met nieuwe versies die gebruik maken van de technologie. Gieterij reus TSMC is de holding tot 5nm.
Intel heeft ook het testen van EUV-tools, naar verluidt op de D1X onderzoek fab in Hillsboro, Oregon, maar het bedrijf nog niet zeggen wanneer het zal gebruiken voor het volume van de productie. Op de IEDM 2017 vorige week werd de Intel gaf een zeldzame update over de voortgang met EUV en voorzien van een paar tips over hoe het zal worden ingezet.
“EUV kunnen blijven schalen,” zei de Intel Britt Turkot, senior principal engineer in de lithografie afdeling. “Het is zeer wenselijk, maar zal alleen worden gebruikt wanneer de technologie is klaar en kosteneffectief.”
De grootte van de functies die kunnen worden patroon met de lithografie wordt bepaald door twee factoren: de golflengte van het licht en de numerieke apertuur van het systeem. De huidige tools gebruik maken van de diepe ultra-violet of DUV licht met een golflengte van 193nm (evenals onderdompeling tot verhoging van de numerieke apertuur aangezien water heeft een hogere brekingsindex dan lucht). EUV, daarentegen, maakt gebruik van licht met een golflengte van 13,5 nm waardoor het patroon veel kleinere functies zelfs met een lagere numerieke apertuur.
Op die golflengte van de fotonen van het licht worden geabsorbeerd door vrijwel elk materiaal, zodat het nodig heeft om te werken in een vacuüm met behulp van een complex systeem van spiegels. “EUV is zeer ingewikkeld omdat alles verandert in EUV,” Turkot zei.
Tot voor kort, de blootstelling van de bron is het primaire probleem, want het moet voldoende power. Een decennium geleden, de industrie verwacht dat de 250 watt nodig voor volume productie in de eerste helft van 2013. Maar het was pas afgelopen zomer op Semicon West dat de fabrikant het nederlandse bedrijf ASML, kondigde het had aangetoond 250 watt dankzij de recente vooruitgang in de Laser Geproduceerd Plasma (LPP) technologie. Dat niveau is nog steeds niet geëvenaard in het veld, hoewel Turkot zei dat ze ervan overtuigd is dat een aanstaande tool upgrade levert 250 watt.
De blootstelling van de bron, blijft echter tot problemen leiden met de totale uptime van het systeem. De industrie doel is 84 procent dit jaar en 88 procent in 2018, maar “we hebben het geluk te worden bij 75 procent van de beschikbaarheid van tools” Turkot zei, als gevolg van te lange periodes van niet-geplande downtime.
Het ecosysteem van het gereedschap en de materialen om EUV-lithografie is plaats vallen. Van de acht projecten in EUV-infrastructuur, zes zijn grotendeels afgerond. De leveranciers zijn nu de productie blanks (het basismateriaal voor photomasks) met één cijfer gebreken en Intel ‘ s eigen masker winkel met een EUV-masker pilot lijn die in staat is geweest om te produceren 10nm en 7nm maskers met geen afdrukbare gebreken.
Maar maskers die beginnen foutloos kan eindigen met gebreken als gevolg van vallen-deeltjes in de scanner leidt tot problemen opleveren, en daarom is een beschermende blanka–een infrastructuur project is nog in ontwikkeling-is wat belangrijk is. Uiteindelijk zal de industrie een tool nodig die je kunt zien dat deze kleine gebreken, die bekend staat als Actinische Patroon Masker Inspectie, maar dit laatste project heeft nog aanzienlijke lacunes.”
Een gebied waar weinig vraag van EUV-waarde-resolutie. Intel ‘ s EUV pilot line heeft al goede patronen resultaten voor de kritische afmetingen te voorzien van nauwkeurige uitlijning. Maar Turkot zei dat edge plaatsing fout is uitgegroeid tot de grootste uitdaging te schalen functies hieronder 10nm. “Je moet ervoor zorgen dat de functies die het moet aanraken doen en de mensen die niet mogen aanraken niet,” legde ze uit. EUV heeft een groot potentieel voor dit probleem vanwege de hoge resolutie, voor een groter patroon, trouw en omdat het minimaliseert multi-patronen stappen, hoewel andere bronnen van edge plaatsing fout in de fab zal moeten worden behandeld.
Ondanks de vooruitgang, Intel nog niet klaar om precies te zeggen wanneer de introductie van de EUV-lithografie in volume productie. Als dat zo is, alhoewel, worden in een mix-and-match regeling met de huidige 193nm onderdompeling tools. Turkot zei dat omdat EUV is zo duur, Intel, zal deze slechts gebruiken waar het kan de plaats van drie of meer multi-patronen stappen met een eenmalige blootstelling. We weten nu dat op 10nm Intel heeft zijn toevlucht genomen tot vier patronen voor een paar lagen, dus EUV kan niet snel genoeg.
Verwante Onderwerpen:
Hardware
Intel
ARM
Kunstmatige Intelligentie
Innovatie
0