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EUV:成本杀手或者救世主?

没有,这里有一个简单的成本与EUV以当前功率决定。

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摩尔定律,半导体行业的经济基础,指出晶体管密度双打每一代技术,在固定成本。IMEC的丹Mallik解释说,然而,过渡到一个新的技术节点不是单一事件,而是一个过程。

通常,当新技术首次被引进时,它带来了晶片成本增加20%至25%。流程优化和收益率学习提高系统正常运行时间和死亡。设备集变得更加可靠,降低运营成本。随着时间的推移,晶片成本归结。过渡实际上发生在用新工艺制成的晶体管技术比旧的便宜。随着制造业变得更加复杂,实现承诺的成本正变得越来越困难,每个新技术节点和成本风险是公司延迟技术转变的原因之一。

光刻过程进行技术转换相关的经济负担。作为以前讨论的,10 nm和7 nm节点迫使制造商来决定两个令人不快的选择。现任技术,193海里浸没式光刻,不能打印所需的特征尺寸没有复杂的和昂贵的多模式计划。许多层需要三倍甚至四倍模式在这些节点。一些曝光选项将严重限制设计师,迫使增加细胞区域。但期待已久的替代,极端的紫外线光刻技术,尚未证明的可靠性或吞吐量高容量光刻系统的预期。因此,制造商必须决定哪些选项将是最具成本效益的,当引入EUV到他们的晶圆厂。

在过去的几年,Mallik和同事在IMEC已经精炼光刻和过程成本模型来解决这些问题。时警告说,他们的模型可能影响结果让许多假设,他们的结论是,EUV将提供一个具有成本效益的替代水平的一些过程N7节点,即使吞吐量非常保守的估计。

他们的分析中使用的关键层是详细的表1中。如表所示,其中许多将需要至少三模式N7如果使用193纳米光刻技术。由于这个原因,在一个EUV吞吐量150 wph,选择很简单:EUV提供一个明确的成本优势多达30%,这取决于层。只有一个问题:EUV系统不能公开150 wph呢。鉴于光致抗蚀剂的敏感性²15 mj /厘米,250 W曝光源(测量系统的中间聚焦)将使只有126 wph,和一个80 W只有50 wph来源。到目前为止,80 W是最大的可实现的源动力;150年wph吞吐量可能是很长的路要走。

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表1:为N7音高和模式选择。(更多细节,请参阅下面的Mallik 2014引用)。

同时,然而,事实证明,一个更可行的吞吐量仍然提供了一些流程水平的显著的好处。Metal1和Via0 EUV成本上与193海里浸泡在吞吐量低至50到60 wph。减少数量的面具,简化之间的叠加曝光,允许设计师使用area-minimizing二维结构补偿EUV本身成本就越大。IMEC集团的确认为BEOL堆栈是一个理想的候选人早期EUV介绍。

在当地的互联,情况是不同的。本地连接是最积极扩展部分设计;甚至EUV曝光可能会受益于使用193 nm减少掩模曝光。达到相应的成本193海里曝光,EUV需要达到70 - 90 wph吞吐量。门模式类似,在保本点EUV wph约有85。的增加与EUV光刻成本抵消了减少数量的蚀刻步骤,但FinFET设备的使用已经限制设计选项的数量。

的好处EUV任何特定工厂的进程将取决于准确的光刻方法选择。例如,一个工厂可能只使用EUV取代复杂多模式块/ BEOL切层堆栈,这将降低光刻成本但不会缓解单向金属设计的必要性。或者,它可能会引入一个完整EUV-patterned金属栈,允许双向金属设计的使用,从而减少芯片面积。这两种方法都可能比一个便宜193 nm N7只有方法,在死亡和薄片基地。然而,准确的成本节约是依赖EUV吞吐量。

来源
丹Mallik等。”需要EUV光刻可持续晶片在先进技术成本Proc。相比8679年,极端的紫外线(EUV)光刻IV, 86792 y(2013年4月8日);
丹Mallik等。”的经济影响EUV光刻在关键流程模块Proc。相比9048年,极端的紫外线(EUV)光刻V, 90481 r(2014年4月17日);
丹Mallik等。”维持摩尔定律:让实惠维缩放Proc。相比9422年,极端的紫外线(EUV)光刻VI, 94221 n。



4评论

memister 说:

预计该光致抗蚀剂的敏感性高于20 N7 mJ / cm2,这将使吞吐量更难满足。

kderbyshire 说:

是的。目前我从事一个相关文章EUV光阻。

爱德蒙唐太斯 说:

如果你再深入一点了解情况的,7点的“杀手”EUV纳米粒子污染。不要担心250 w源直到粒子污染问题得到控制。不幸的是,没有这样的解决方案是在地平线上。

memister 说:

事实上,三星通过汉阳大学报道2015年EUVL车间,一个薄膜不会稳定> 200 w。

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