多波束市场升温

多波束电子束面具作家业务正在升温,随着英特尔和NuFlare分别进入新兴市场。

在一个惊人的举动,英特尔收购IMS奈米制造的过程中,多波束eBeam光刻设备供应商。,另外,电子束巨头NuFlare最近披露其新面具多波束技术作家。

由于这些举措,英特尔/ IMS duo和NuFlare现在种族彼此会多波束面具作家进入市场。还在研发阶段,这些新奇的工具承诺加快写时间下一代光掩模,虽然仍有挑战这项技术投入生产。

英特尔,看到这种技术的必要性。“英特尔是IMS纳米加工完成收购,”据官员从英特尔。“这交易将使IMS奈米制造关注和加快发展多波束面具的写作,这是一个关键技术保护的延长摩尔定律在未来。”

不过,可以肯定的是,英特尔的移动收购IMS,震惊了整个行业。首先,英特尔投资于设备供应商在过去,但该公司并没有买一个工具供应商直接在最近的记忆中。

IMS,英特尔已进入设备业务。但不太可能,芯片巨头将使其他行业并购在短期内,分析师表示。IMS交易可能是一次性战略举措在一个关键领域,分析师表示。

在任何情况下,此举也代表英特尔最新的投资有关EUV(EUV)光刻。实际上,英特尔和其他将巨大的押注EUV。和确保EUV基础设施已经准备好了,英特尔和其他投资在不同的公司,如ASML Inpria、一种EUV抵制开发商。

IMS的技术也将扮演一个角色对EUV和光学面具。多年来,英特尔和其他尖端芯片制造商产生了在自己的光掩模,内部面具商店。

面具制造商使用传统的单光束eBeam光掩模工具模式。但最近,电子束一直在努力跟上复杂的面具。

作为回应,英特尔和光电池的投资在2011年IMS。此外,英特尔、DNP光电池的和台积电合作努力加速IMS的多波束面具作家工具市场。还在研发阶段,IMS技术利用多个光束,这在理论上会加快写次掩模生产。

最近报道浮出水面,然而,IMS落后时间表工具程序,由于技术问题,根据多个来源。所以帮助IMS回到正轨,英特尔搬到安全技术通过收购IMS,消息人士说。

与此同时,根据交易条款,IMS将英特尔的子公司运营。IMS将继续“协作和支持其他行业客户,”据英特尔,它拒绝进一步置评。IMS也拒绝置评。

作为英特尔的一部分,然而,IMS方面可能会遇到一些困难的销售工具,英特尔的竞争对手面具商店,如GlobalFoundries,三星、SK海力士,中芯国际、东芝和台积电。可以打开门NuFlare及其多波束的工具。另一方面,光掩模制造商欢迎的想法有两个强大的多波束供应商在市场上。

总之,面具制造商对多波束面具作家有很高的期望。”,因为每个人都认为多波束面具写作会发生,人们投入更多的技术,”说,首席执行官d2在最近的一次采访中。“OPC社区可以做更有创造性的事情没有面具的约束能够写在合理的时间。”

第一个多波束面具作家将在2016年底进入早期生产。这些工具将进入大批量生产,到2018年,一项调查显示eBeam倡议。

不过,问题是显而易见的。多波束技术作家面具做广告吗?它给党带来什么?

多波束的原因吗?

电子束的生产使用光掩模。基本上,一个光掩模由玻璃衬底上镀铬层。

流,光掩模图案是基于给定的集成电路设计的规格。反过来,面具,变成了一个主模板的设计。掩模图案后,运到工厂。面具是放置在一个光刻工具。该工具项目光通过掩模,反过来,晶片上的图像模式。

有两种类型的系统模式mask-e-beams的特性和激光模式发电机。电子束用于模式关键层,而激光工具用于非关键的层。

单梁电子束工具是基于变量形状波束(VSB)技术。残留边带,两个形状的光阑是用来形成一个三角形或矩形梁。

不久前,电子束可以轻松模式一个面具。但最近,它已经成为一个不同的故事。“面具正变得越来越困难,”》说。“大一点是复杂性增长面具制造商。”

和之前一样,光刻类型决定了面具的规格。今天,芯片制造商波长193纳米光刻技术扩展到16 nm / 14 nm。

处理衍射问题,面具制造商必须使用各种十字线增强技术(ret)。RET,称为光学邻近校正(OPC),用于修改面具模式来改善晶片上的印刷适性。OPC利用微小的帮助特性上的面具。和功能越来越小,在每个节点更复杂。

面具制造商也朝着逆光刻技术(ILT)。教师提高了模式富达的面具。但它也涉及到创建更复杂的曲线特性的面具。

随着面具变得更加复杂,光掩模制造商看到写倍的增加。写了——关键指标在面具production-determine电子束的速度有多快可以编写一个屏蔽层。写时间依赖于所需要的电子束投篮数面具的布局模式。如果一个面具是复杂的,它需要更多的照片。

从2001年到2005年,电子束写时间8小时面具集。2015年,平均面具写时间9.6小时,根据eBeam倡议调查。写时间更复杂的面具从18到今天72小时,根据调查。

自2011年以来,写时间增加了25%,由于面具的复杂性。这反过来影响面具周转时间和成本。

面具制造商已经找到解决这些问题的方法。例如,芯片制造商转移到多个模式从20海里。在多模式,面具是分成两个或两个以上的屏蔽层。

为了解决这个问题,一些面具商店只买更多的电子束。在某些情况下,他们是同时利用两个电子束在相同的面具。电子束编写并行不同层减少周期时间和成本。

还有其他方法来减少写时间。多年来,电子束供应商让他们的系统更快的通过增加电流密度的一种工具。NuFlare,例如,大大提高了电流密度的单梁工具在过去的十年里,从70年的a /厘米²在2006年到1200年/厘米²今天。

“今天是惊人的电子束的能做什么,”说富兰克林石灰,执行副总裁在凸版光掩模技术。“成形波束工具是准确的。他们现在的位置精度低个位数。CD精度几乎是不可估量的。”

但在某些方面,今天的单梁电子束击中了一个物理极限。“电流密度的终结扩展形状波束大约是1200 /厘米²”,石灰说。“除此之外,你必须去多波束。”

可以开发一个工具除了1200 /厘米²。但随着电流密度的增加超过一定数字,镜头的大小变得太小了。“在某种程度上,并没有真正帮助你了,“石灰说。

事实上,NuFlare最新的工具,称为循证医学- 9500,电流密度为1200 a /厘米²。这个工具,根据NuFlare,代表了公司去年单梁系统。

总之,单梁电子束将失去动力7点或5 nm,分析师表示。然后,面具制造商将需要多波束面具作家,尤其是对EUV光掩模。

例如,与今天的单梁工具、EUV掩码写次可以从50到100小时仅一前沿面具,这个数字是不可接受的,分析师表示。相比之下,多波束面具作家承诺保持写下时间几小时或半天所有面具类型。

实验室面具店吗?

将多波束面具作家从实验室到面具店是具有挑战性的。事实上,经过近十年的研发,这些系统还没有在生产中由于许多技术挑战。

今天,两个实体,英特尔/ IMS和NuFlare,分别发展多波束面具作家。一段时间,IMS一直在开发一个系统有262144可编程。50-keV工具已经证明一个半场30纳米的分辨率。

2013年,与JEOL IMS联手,共同开发工具。IMS提供了多波束技术,而JEOL是系统集成商。目标是船大容量面具作家在2016年。

同时,NuFlare最近披露的细节多波束的工具。50-KeV系统,被称为喜忧参半- 1000,包括大约250000梁,根据NuFlare Hiroshi松本。的工具,它是专门为5 nm,将船在2017年晚些时候。

英特尔/ IMS和NuFlare承诺半天写时间,但他们正采取不同的方法。NuFlare工具执行消隐函数在低电压,然后加速电流。相比之下,英特尔/ IMS工具加速当前然后消隐。

两个供应商都面临类似的挑战。“多波束工具的优点是,它是一种确定性的机器,“凸版的石灰说。“只要你得到了datapath公司的数据,它将编写一个面具的时间取决于整个区域的模式你写。”

最大的挑战是将数据datapath公司。“这不是简单的放下四分之一百万梁在高速加上完美的保真度和时机。你也在谈论写面具说12日14或15个小时,”他说。“那是大量的数据管道放下。datapath公司是至关重要的。如果我们不能获得数据光束线,它将(系统)慢下来。”

还有其他挑战。如果或当行业生产插入EUV掩模制造商必须应对EUV掩的复杂性。对EUV,辅助决议协助功能(SRAF)大小的面具的范围从32至40 nm,而60纳米光学。SRAF 1 x设计尺寸范围从8到10 nm EUV, 15纳米光学相比,据导师图形。

“最小特征尺寸的面具将减少,因为k1减少,影响主要功能和辅助功能,”彼得·巴克说MDP和平台解决方案经理导师图形。“面具布局具体赔偿EUV-specific光学效应,如阴影、耀斑和黑色的边界,可能需要全面具布局OPC和需要全面具布局MPC和骨折。”

不用说,EUV掩是复杂的。另一方面,EUV掩将需要更少的面具每集。因此,理论上,多波束面具作家可以抑制EUV掩码写时间。

但面具制造商可能希望保持在EUV单梁工具,尤其是在多波束工具迟到或达不到他们的承诺。“虽然多波束VSB作家作家是有针对性的速度比高级层,大规模并行的复杂性使得这些工具电子束曝光技术挑战,”巴克说。“创新对VSB作家仍在继续。似乎这两种技术将会扮演重要的角色在先进DUV EUV掩模光刻技术。”

多波束面具作家只是一部分的应EUV发生什么面具店。EUV掩模的基础设施,该行业已经在一些但不是全部领域取得了进展。

EUV掩模空格是一个亮点。去年,平均有10的EUV掩模缺陷空白,Seong-Sue Kim表示技术在半导体研发中心工作人员三星。

业界希望把这一数字降低到5个缺陷,可以实现在未来一年,金说。“在空白defectivity持续进展,”他说。

尽管如此,还是有一些主要的差距。“掩模缺陷仍然是一个关键问题,说富有智慧,技术董事总经理林的研究。“你需要光化检查。”

业界正乞求actinic-based模式检查EUV面具,但没有这样的工具的存在。所以现在,行业必须使用今天的光学和电子束检验检查EUV掩。“最好的想法是扩展现有的平台,“非政府组织Xiong说,总经理十字线产品部门KLA-Tencor。“短期内,这个解决方案是足够好。”

然而,还有其他的技术,必须一起EUV进入生产之前。EUV是针对7或5 nm。“源力量正在取得进展,但仍有工作要做,”林的智慧说。

然而,大多数说重要的是如果不是当EUV将投入生产。“EUV正取得巨大进展,”大卫说油炸,首席技术官Coventor供应商的预测建模工具。“例如,你有薄膜,抵制defectivity等问题。这些东西是乌云几年前。现在,问题是明确和有竞争解决方案。人们仍在研究它们和那些会解决。”

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