掩模与计量技术趋势

Aselta Nanographics该公司生产基于电子束技术的IC制造晶圆和掩模图形软件，以及用于扫描电子显微镜的先进计量解决方案ESD联盟成员。除了令人印象深刻的凭证外，Aselta是CEA-Leti这家电子和信息技术研究所也位于格勒诺布尔。

IC制造的日益复杂带来了许多挑战，包括实现多束(MB)掩模写入器和极紫外(EUV)光刻等技术改进所需的掩模数据准备。测量和检查对十字线和晶圆的影响也是一个挑战。

最近，我与Aselta销售、营销和业务发展副总裁蒂亚戈•菲格罗(Thiago Figueiro)进行了交谈，以了解更多有关这些问题的信息。我们的话题广泛，包括半导体制造业的趋势和改进，供应链的挑战，以及法国的创业经验。

史密斯:你认为半导体制造业的发展趋势是什么?

Figueiro:由于不同的原因，几个技术节点变得至关重要，特别是IC短缺至少持续到2023年，这取决于供应链如何以及何时改善。对旧技术节点的投资正在扩大200mm晶圆厂和300mm遗留节点的产量，为利用旧晶圆厂和现有晶圆厂增加供应提供了新的机会。

越来越多的随机效应也成为先进节点的一个更大的问题，在EUV光刻中尤其重要，因为随机变化增加了局部CD维的变异性。这种粗糙度会影响器件的电气性能，并增加故障的风险。

多层图像的轮廓提取及提取质量分析。(来源:Aselta Nanographics)

最后，半导体制造业正在大力投资使用所有可用数据，并生成更多数据，以便更好地进行内联决策。使用人工智能(AI)识别和分类微弱信号、探索大数据以确定生产问题的根本原因，以及监控和依赖数字双胞胎来预测问题和测试可靠性等做法也在越来越多地被采用。在不增加生产流程长度的情况下，开发更好地勘探和生产数据的技术对于充分利用这些趋势至关重要。

史密斯:晶圆和掩模在过去几年里有什么变化?

Figueiro：晶圆和掩模图形一直需要专业知识，它们变得更加复杂。例如,EUV正被用于逻辑和内存(DRAM)的高级节点．反向光刻技术(ILT)是一种方法，它从打算在晶圆上实现的图案开始，然后生成所需的掩模图案，该掩模图案将在晶圆上产生所需的图案。通常，这些图案非常复杂，因为它们通常是曲线形状。用于高级节点的最复杂掩模可能使用多波束掩模(MB)写入器来生成这种ILT模式。

掩码模式现在也使用MB掩码写入器来执行，对于高级节点，使用MB技术生成的掩码总数正在增加。用于掩码写入的MB工具对于EUV是一个加分项，对于高数值孔径(NA) EUV技术节点是必须的。变形光束(VSB)并没有被取代，但我们看到的是MB、VSB和激光书写器的共存。

基于评分的模式保真度评估。(来源:Aselta Nanographics)

巧合的是，掩码接近校正(MPC)解决方案现在更广泛地用于提高高级节点的掩码模式保真度。MPC流程依赖于掩码写入过程中潜在问题的基于模型的估计。调整曝光剂量或每个图案的几何形状有助于弥补这些问题。几乎所有14nm及以下节点的关键掩模都依赖于一些MPC技术流程。

史密斯:在2022年，我们会看到什么样的技术进步?

Figueiro：我们看到了一些有趣的发展。基于轮廓的计量学越来越多地被采用。扫描电子显微镜(SEM)对高级节点的增强计量需求正在增加，需要对模具内2D复杂结构(如边缘放置误差、粗糙度和3D轮廓)进行模式控制。

我们期待看到关于依赖电子束技术的计量和过程控制新解决方案的公告，例如临界尺寸扫描电子显微镜(cd - sem)，多束sem和电子束检测工具。最后，从制模的各个步骤中收集更多的信息将有助于改进掩模和晶圆接近校正，并可能有助于优化整个制模。这可能是2022年的大新闻。

史密斯:供应链挑战是否影响了欧洲的半导体业务?

Figueiro:汽车行业受到芯片供应短缺的严重影响，加深了欧洲对其芯片依赖的担忧。为了应对这种情况，欧洲已宣布投资增加国内芯片制造产量。例如，位于德国德累斯顿的GlobalFoundries和位于格勒诺布尔的STMicroelectronics正在投资超过10亿美元来扩大他们的晶圆厂。英特尔最近宣布在德国建立一个新工厂，并在法国和意大利进行投资。

史密斯:法国有没有为半导体企业家提供支持的网络?

Figueiro：法国政府为创业公司提供了一系列激励措施，并努力将自己定位为“创业国家”，到2021年，法国独角兽公司和创业公司投资的数量将达到创纪录的水平。政府为大力投资开发新技术的公司提供的CIR(研究税收抵免)是一个重要的激励措施。

CEA-Leti是法国和欧洲生态系统中建立战略合作伙伴关系，帮助培育创业公司的重要参与者。Aledia、Aselta和Soitec就是在半导体领域建立这种合作关系的价值的很好的例子。

Thiago Figueiro是Aselta Nanographics的销售、营销和业务发展副总裁。Figueiro在掩模数据准备和几何计量方面拥有深厚的技术知识，并利用他的业务知识在用户和Aselta技术团队之间搭建桥梁。他是一名计算机工程师，拥有半导体硕士学位，对如何将实用的EDA解决方案推向市场有着深刻的理解。Figueiro拥有格勒诺布尔阿尔卑斯大学微电子学博士学位和école de Management de Lyon的emba学位。