在光刻和面具

半导体工程坐下来讨论光刻和格里高利·麦金太尔光掩模技术,先进模式部门主任Imec;哈里·莱文森高级研究员和高级技术研究主任GlobalFoundries;大卫油炸,首席技术官Coventor;Hayashi直,研究员戴日本印刷(DNP);的首席执行官d2。以下是摘录的谈话。

SE:的一些重大挑战你的优势吗?

炸:在最高的层次上,我关心的是体积司机的这些技术。我们生活的大部分时间里,我们知道我们要做的下一个技术。我们知道这是为什么。然后你建造它,你有客户。现在,大多数人看不到太远的过去7海里,这是我们都工作。没有人真正知道会填补这个工厂在7海里。有少数的客户。我不知道任何人看到司机,或在任何节点体积司机特别,除此之外。与此同时,我们正在谈论EUV插入。也许我们得到它在7海里一点,以便我们了解。 So then, we are ready to go for 5nm. But what’s there? What is the promised land on the other side of this insertion? Plus, how many customers are there going to be at 7nm? It’s going to be a significantly smaller number beyond that. A lot of that has nothing to do with our part of the industry. The design costs to get into these technologies are really what’s starting to be the killer. I firmly believe we can put a cost-effective 5nm scaled technology out there. It would be expensive and it would get some scaling. But the design cost to get into these technologies is now starting to become the customer killer or the product killer. We are no longer in that scheme of ‘if you build it the customer will come.’

莱文森:我有几个领域的焦点。一是努力终于得到EUV光刻技术进入量产阶段。作为一个产业,我们要做的。但这将是痛苦的。它通常只是平凡的事情。例如,设备的可靠性。当你在制造业和工具是下降了很多,这是一个非常痛苦的地方。关于5海里,有问题的设备水平。有连接的问题。我可以接触到如此之小,可以填补它与最好的金属。他们仍然过于电阻对所有人都适用。 I can make some of them, but it’s hard to reproduce them. We are also now getting to the point where the variability levels are the size of molecules. This is not just the polymers, but also the monomers that make up our resists. We are getting to a point where there are major issues on every front to go to the next node. It will be a challenge for the industry at 5nm and beyond.

麦金太尔:从平/ EUV角度看,面临的挑战之一将是不自满,以为EUV已是既成事实。更令人兴奋的事情之一,今年与去年相比,该计划并没有发生改变。我们仍在同一轨迹的插入EUV 2018年时间,到10 nm / 7海里,当然它们的主力。但到目前为止,这是没有完成的交易。我们走了很长的路,但有很多的空间去,确保我们可以得到变化到一个可接受的水平。我们需要确保我们的工具表现稳定的月复一月,不仅仅是日常。我们还必须确保整个基础设施,已取得了很大的进步在过去的一两年,继续使进步所以EUV按时准备好。

》:任何时候有不连续的市场,这是一个机会和威胁。我们需要考虑自己的企业和我们如何把这变成一个机会。所以,我看到EUV是现在值得投资,特别的面具基础设施。面具的基础设施已经做好准备之前,行业可以做合理的薄片鉴定。他们必须在2018年做好准备。这是明年。这是迫在眉睫的。

SE:让我们从极端紫外线光刻技术(EUV),然后移动到其他光刻技术。EUV尚未在大规模生产,但它正在取得进展。ASML正准备最新的EUV scanner-the NXE: 3400 b。最初,该工具会附带一个140瓦的来源,使每小时100晶片的吞吐量。一个210瓦的来源是在发展。我们在EUV缺失的是什么?

麦金太尔:有多个工具相当稳定,操作在125年ish-watt范围。有示威活动超过200瓦。似乎有一个很好的路径得到的东西超过200瓦的时候插入HVM。所以从这个角度来看,事情正在朝着正确的方向前进计划的工具。对于基础设施的其他部分,面具做准备,至少从最初的开发周期的角度来看。但它能产生空格的数量或数量的面具所需生产质量和数量吗?仍然需要解决。的薄膜剩下的一个关键问题。与薄膜有进展,但目前还不清楚,我们有一个HVM解决方案尚未达到250瓦左右。这是我们正在一个领域。

图1所示。薄膜原型。来源:ASML

哈亚希:面具,我们需要获得检验能力。很难以发现所有的缺陷。如果我们不能检测,他们最终可能会被印在晶片。我们需要一个光化性EUV源检验系统,特别是薄膜。这是一个非常困难的问题,因为我们需要一个大型投资开发或实现一个光化系统。仍然没有人愿意这么做。也许需要另一个四五年开发它。此外,还有薄膜。有进展材料筛选过程。我们仍然有至少三组types-polysilicon薄膜材料,氮化硅和碳纳米管。 We need another year to narrow the candidates. After that, we need to realize a pellicle material for commercialization with a target for production. It may take another two or three years. We still have a long way to go for this kind of infrastructure.

》:EUV也需要多波束面具写作。幸运的是,写作多波束面具准备好了。这是一个很好的机会来利用之前我们不能做的事情。它是必要的,特别是对EUV。在EUV,你还没有双模式。但你仍然要规模的数量你想写的功能。你有额外的EUV掩上的问题。在任何情况下,多波束最终将成为一个必要的面具EUV生产基础设施的一部分。

SE: EUV工具可用性也是一个问题。平均而言,可用性或正常运行时间为当前EUV工具领域的大约75%左右,虽然比例继续提高。我认为是一个问题,对吗?

莱文森:如果你要做制造业,你必须能够以一种可预见的方式做事情,所以你可以去你的客户说:“我将为您准备好这许多地方在这个日期。”,如果你的设备不可靠,那么你不能通知客户以可预测的方式和兑现你的诺言。很痛苦,当你给客户说,“我知道我答应你一件事,但这是不会发生的。”

SE:所以什么把EUV投入生产的注意事项?

莱文森:人们会做些什么呢,当然是买足够的工具有冗余和。但这是非常昂贵的。对EUV善良,具有成本效益的解决方案,我们必须超越。什么时候要呢?这是一年多了。

SE:什么时候EUV插入,在哪里?和所有权成本呢?

炸:我把一个务实的技术方法,定义EUV进来。我同意总体假设7海里的插入点。但7海里是作为光学替换插入点。你不定义基于功能的EUV 7海里。定义7纳米光学多模式。在那里你可以插入EUV,你敲多模式模块。所以,你不利用EUV以外的任何一个过程节约成本。涉及到大量的面具水平和一定数量的过程。希望你被击出defectivity改善多模式模块。但是你没有利用的模式功能EUV当你这样做。所以它进来吗?在削减水平,阻止水平和通过水平。如果你考虑翅片,切,你正在做一个级别的SAQP鳍和三个级别的削减。如果你能把这些削减与EUV,与单一的模式很好。 In the backend, it’s a level of SAQP plus three or four blocks. You can knock those out. Vias are triple or even quad patterning at the next node. And that’s where it will be inserted, but it won’t be a technology defining insertion. It will be a cost savings insertion. Hopefully, you can then start betting the farm at the next node and define the next node based on the capabilities of EUV. So, we are going to get an initial cost savings or process cost savings benefit when it gets put in first, and then hopefully, an area scaling benefit in the next version.

》:论文是使用EUV会划算。这个行业知道EUV是对未来的投资。即使不会发生下一个节点,它发生在下一个节点之后,等等。所以它值得投资,允许一些资金流向的人使它发生的下一个节点,是即使是不划算的。似乎这个行业正在努力让它发生,即使对于这个节点,是不划算的,因为它是一个需要投资。

麦金太尔:我同意assertion-inserting 7海里与EUV,实际上,或多或少是一个节省成本。当然,下一阶段可能是真的所以利用EUV定义一个节点。但是你也可以看到,即使在7 nm节点维度,如果我们做一点事情在这些维度插入EUV狂饮,它给你一个成本节约。它给了一个潜在的电气性能优势通过减少电容,提高整体实力。

莱文森:只是评论成本,我们传统的计算成本需要多少成本晶片。然后你决定多少,因此,模具成本,产量的因素。但还有另一个元素,周期时间。我只需要五、六层取代multi-pattering EUV。我可以下班20屏蔽措施,加上口供,蚀刻等等。如果你认为这是1.5天之间的屏蔽措施在多个模式,我在周期时间使用EUV保存一个月。

炸:只要工具。

莱文森:再次回到可预测性。但是,如果我们能做到这一点,这是另一个因素。即使有人会说它没有经济意义的方式我们看过去,那consideration-cycle时间可能只是它超越巅峰。

炸:但如果EUV的性价比不高,不进入节点。我认为没有人坚持EUV成7海里的改善社区。它最好省钱或不是。

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