EUV掩膜空白这场纠纷

在斜坡的极端的紫外线市场(EUV)光刻、供应商的EUV掩模空白是扩大生产。和一个新的player-Applied材料进入市场。

AGC和球兰,是主要的两家供应商EUV掩模的空白,增加产能为这些关键组件用于EUV光掩模。一个面具空白作为光掩模的底物。与此同时,在最近的一些事件,应用材料已报告对其努力和可能的条目的EUV掩模空白业务。应用开发下一代EUV空白,虽然它仍在制定战略和没有正式宣布了舞台。

其他动力在起作用。有潜在供给短缺的市场低次品EUV掩模空白,价格很高。一种EUV掩模空白与严格规范成本超过100000美元。这不会阻止芯片制造商使用EUV光刻技术,但是他们想要更好的和更便宜的空白。

在有限的生产多年,一种EUV掩模空白是一个关键的组件中使用一个EUV光掩模。在面具,这个过程始于一个面具的生产空白或衬底。一旦空白是由一个面具空白的制造商,它是运往光掩模制造商和衬底上的掩模处理。

需要一个光掩模芯片。在设计到制造流程,一个集成电路芯片的设计,这是翻译的文件格式,然后制作成一个面具。集成电路设计的面具是一个主模板。在工厂内部,面具是放置在一个光刻扫描仪。光通过面具,然后投影用于晶圆片上的图像模式。

图1所示。EUV掩模。吸收器堆栈在空白的图案形成了面具。来源:GlobalFoundries

目的是让没有缺陷EUV掩模空白,光掩模,因为如果空白或掩盖缺陷,违规行为可能会印在晶片。虽然这个行业可以用更严格的缺陷产生EUV掩模空白规格,这些产品可能有缺口的行业加大EUV光刻。“最大的问题是低次品空白的供应,”哈里·莱文森说,咨询公司HJL光刻技术负责人。

EUV掩模毛坯供应商,与此同时,应对挑战。“我们目前在生产中,有一个路线图缺陷减少和规范改进,“说杰夫•Akiki球兰总统空白,霍亚的一部分。”来满足这一需求,霍亚在工程资源和资本投入巨资了产能扩张。”

应用材料,明显的新人,也是投资,但是它太过早是否会改变格局。希望利用其设备的专业知识应用在市场上立足。

“我们可以想象很多材料工程将在下一代EUV掩模空白的未来,“Vibhu金达尔说,新的市场经理和联盟在应用材料,在最近的一次演讲。“我们是利用现有的技术,不管它是在清洁,沉积,整平,所有这些设备。我们会创新的定制开发下一代EUV掩模空白。”

总之,EUV掩膜空白业务与有限的客户群是具有挑战性的。帮助该行业获得一些见解,半导体工程看看业务。

为什么EUV吗?
EUV lithography-a下一代技术,模式小功能芯片进入生产经过多年的延迟。的EUV扫描仪,电源将等离子体转化为13.5纳米波长的光,使系统打印好的特性。

芯片制造商需要EUV因为它变得越来越困难模式的小功能使用今天的193 nm浸没式光刻和多个模式。多模式使用各种措施降低结构的特征尺寸,但也增加了过程的复杂性。

EUV承诺简化这个过程。“EUV光刻提供所需的路径,允许直接打印36纳米线和空间的音高和周期等问题,有效地址,以下intra-level覆盖与多模式和掩模成本,”苏菲鲍特说,腐蚀过程开发高级工程师电话,在最近的一篇论文。

与此同时,在一个重要的里程碑,三星成为行业第一的芯片制造商将EUV投入生产。EUV被用于7海里。

相比之下,台积电今年早些时候进入生产7使用193 nm液浸式和多模式。铸造计划插入EUV的第二个版本7海里,这是预计将于2019年第二季度。

英特尔还计划利用EUV在将来的某个时候。所有芯片制造商正在使用阿斯麦的EUV扫描仪,NXE: 3400 b。13纳米分辨率,该系统还配备了一个246瓦的EUV电源,使吞吐量125片/小时(wph)。

的复杂性EUV使得更难比此前认为的投入生产,和不会平稳过渡EUV从研发到工厂。例如,今天的193 nm扫描仪可以在250 wph不间断运行。然而,EUV无故障运行时间徘徊在70%到80%之间,这意味着系统容易工作流停工。

最初,EUV将处理7点几层,最终5 nm。“在生产中使用的EUV将最有可能是一个结合多模式和浸泡,“说丰富的智慧,技术主管总经理林的研究。“应用程序像密度随机通过用例的EUV依然强劲,覆盖和周期时间处罚很多浸没式光刻的传球就成问题了。对于常规行/空间模式,这些可以通过多模式与EUV更放松的音调或继续使用浸。其他模式介于中间,需要仔细考虑权衡。”

尽管如此,EUV势头。在一个度量,EUV面具出货量预计将增加两倍,从1041年的2017人增加到2185年的2018,一项调查显示eBeam倡议。这只是很小的一个比例的总体面具发货,587233光掩模将在2018年交付,比去年上升了27%,根据调查。

“EUV掩去了2 x,这是预期。这是一件好事。但相比,数字是微不足道的整体报道的面具。但本身,增加2 x是一个强烈的迹象表明行业正在准备EUV”首席执行官安琪》表示d2。

面具空白的挑战
除了扫描仪,EUV是另一个关键部分光阻光掩模。抵制聚合物用于创建模式。

光掩模的开头是面具的生产空白。多年来,面具空白供应商已经为今天的生产空白光学光刻系统。在光学中,面具空白由一个不透明的玻璃衬底层铬。

图2:EUV掩模的制作。来源:Sematech

相比之下,一个EUV掩膜空白由衬底基于低热膨胀材料。流,衬底,抛光和清洁。

然后,存款40到50互层沉积工具的硅和钼衬底上,导致多层250 nm - 350 nm厚的堆栈。在堆栈上,工具存款ruthenium-based覆盖层,其次是一个基于钽材料吸收器。

做一个EUV空白是具有挑战性的。“我们已经取得了许多进步,给我们的领导。但总有更多的挑战,当然,竞争从不睡觉,“球兰Akiki说。“控制的缺陷是一个关键的项目增加任何技术和EUV空格都特别敏感。目前局势是一个技术挑战和长工具可用性交货期,加上从客户需求迅速增加。”

流,EUV掩模毛坯生产过程可以创建缺陷,如微粒,坑和疙瘩的空白。空白的供应商已经减少了缺陷数字位数的数字,从几年前。但空格上的任何缺陷问题。

“Defectivity挑战开始EUV空白,这是更复杂的比光学空白,建立平面度更严格的要求,Defectivity和吸收电影质量,”James Westphal说营销主管KLA-Tencor。

有两种类型的缺陷EUV blanks-amplitude和阶段。振幅缺陷表面粒子和坑,这可能会导致对比变化。阶段缺陷疙瘩和坑埋在堆栈,这可能会导致相位变化。

幸运的是,该行业开发了面具空白检验工具定位缺陷的能力。然后,芯片制造商发现绕过缺陷问题的方法。

流,覆盖缺陷标记和一个吸收器。然后运到面具供应商空白。从那里,电子束模式的面具,但它避免了使用模式转变的技术缺陷。

一般,与此同时,今天的EUV空白从产品缺陷较不严格的规范用于研发产品级质量与更少的缺陷。

有充足的EUV掩模空白较不严格的规格,但与更严格的缺陷产品规格是一个不同的故事。这些EUV空白远非完美,尽管他们是足够好的生产计划EUV在短期内,分析师表示。

“多层缺陷,与吸收器光学和EUV掩缺陷,无法修复,“HJL莱文森说。“一些多层缺陷可以被容忍,如果都是足够小。一些缺陷可以由吸收器的花纹面具,因此不会导致印刷缺陷。”

问题是,可能没有足够的EUV空白市场缺陷规格较低,尤其是当EUV光刻坡道。

价格是另一个问题。严格规范的EUV空白、光化性检查成本超过100000美元,大约10倍光学空白,分析师表示。然而,一个空白的规格较不严格的成本远低于100000美元,分析师表示。

这只是空白的价格,它不占总成本的EUV光掩模,预计是昂贵的。

谁在做什么?
作为回应,供应商EUV空白与计划扩大生产满足质量和价格的要求。

最近,AGC扩大EUV掩模空白在日本生产。同时,球兰让EUV掩模空白和成熟的光学空白在日本,而新加坡网站使先进光学空白。

球兰现在计划安装一个大批量生产线在新加坡对EUV空白。“球兰扩展能力结合客户路线图,并且宣布的新生产设施在新加坡,”Damian Thong表示,麦格理集团(Macquarie Group)的分析师。

当前需求EUV空格是一个喜忧参半。到目前为止,球兰看到更多需求研发规格较不严格的空白。”在这一点上,对工程的需求和评价空白缺陷较不严格的规范还很重,实际上高百分比的总体需求,“球兰Akiki说。

一段时间,球兰已经在生产中,可以用更严格的缺陷规范生产空白。“我们当前的EUV空白是世界上最好的和正在使用和评估每家公司使用EUV。我们将继续降低缺陷的水平,当然,我们前进,”Akiki说。“随着交易量的增长和产量增加,市场力量将决定价格。但从历史上看,价格随着技术的不断成熟,从最初的产品。这将需要平衡需要继续投资。”

同时,应用材料正在开发下一代EUV掩模空白设施在新加坡。目前尚不清楚是否会领域当前的产品。

“什么是应用材料做这个方向推动创新一些这方面的资料吗?我们从整体的角度看,“应用金达尔说。

想要重新设计应用EUV空白。例如,背后的EUV空白是基于氮化铬材料。但是对于下一代空白,背后需要困难的材料来减少缺陷。

“我们有氮化铬变异,”金达尔说。“这显示了更高的临界载荷,这意味着它可以有更高的硬度,从而导致更低的缺陷的一代。”

对下一代空白,多层硅/钼堆栈需要更好的接口。“我们看了这些接口控制通过改变硬件和工艺技术在某种程度上我们可以更清晰的接口。该接口工程导致高反射率,”他说。

应用和其他公司也致力于减少吸收剂的厚度,这将减轻不必要的面具3 d效果。

可以肯定的是,芯片制造商希望看到更多竞争EUV空白业务。它可以帮助提高质量和降低价格。

问题是,只有少数插入EUV芯片制造商,意义有一个有限的客户群为空白的供应商。这已经是一个摇摇欲坠的商业模式在恶劣的商业环境。

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