小晶片上使用新技术

销售这个行业不再是俘虏的计算应用程序,如个人电脑,服务器,甚至手机和平板电脑。多种多样的市场增长的贡献被林和我们的客户。云存储,机器学习和人工智能(AI),虚拟现实(VR)和增强现实(AR)、机器人、医疗和汽车,包括自驾车辆所有关键应用程序的出现燃料行业的引擎。Yole开发署认为,到2035年,超过50%的所有汽车销售将有3级的自治权。这意味着他们将自己开车没有司机一定看路。

物联网(物联网)是螺纹连接各种各样的这些细分市场。市场研究公司IHS预测数量的增长连接设备的物联网将继续有增无减;肿胀到300亿年的2020。

对集成电路的影响销售
而传感器是不可或缺的,物联网也对通信和情报。它需要微控制器,电源管理集成电路,以及模拟和混合信号芯片。通信系统要求RF MEMS器件,光电集成电路。数据中心的信息处理要求更多的逻辑,内存和存储以及硅光子学。

图1:物联网不仅仅是传感器。它掩盖了传感、通信和计算ICs背后无缝的用户体验。

在未来,5级自主车,能够充分的自主权,不仅仅是依赖于先进的传感器,它基本上是一个自我意识的服务器上轮子。

IC见解McClean最近的一份报告显示底层ICs的重要性及其制造时揭示了物联网和汽车集成电路终端用户市场增长最快的地区在2017 - 2022年期间的年复合增长率(cagr)超过13%。两个市场的209亿美元和280亿美元,分别在2017 IC销售。

婚姻的技术
物联网把设备连接在一起,自动汽车不仅仅是传感或机器对机器通信,但一系列的技术。迈向一个网络化的社会或基础设施的东西确实是让陌生人同床共枕各种制造技术生成的材料和技术的节点。

在发挥互补金属氧化物半导体(CMOS)流程逻辑,双极互补金属氧化物半导体(BiCMOS)或双扩散MOS (DMOS结构)电源管理ic, DRAM内存,3 d NAND闪存存储、宽禁带的设备如碳化硅(SiC)、场效应管和氮化镓(GaN) HEMTs,如压电陶瓷压电材料,氮化铝(AlN)和钪(Sc)掺杂AlN射频过滤器和MEMS传感器以及硅锗(锗硅)射频集成电路。如果这还不够,我们主要市场目前的设备制造与特征尺寸从180降至低于28 nm以上使用旧设备处理200 mm晶圆为300 mm晶圆以及新机器。

共同的挑战
晶圆厂面临挑战在维护腐蚀深度与临界尺寸(CD)均匀性的控制。即使是蚀刻特性几何或倾斜可以对产量有很大的影响。这些问题必须在尖端技术处理节点。300毫米晶圆片,根据模具大小,外8毫米边缘包含大约10%的死,虽然外2毫米的边缘已经死亡的百分之三,使发生在边缘的一个重要影响整体的生产力。

边缘不连续的材料,因此在腐蚀过程中温度和电场对产量产生重大影响(图2)。

图2:晶片上的物理的正在发生的事情是一样的,是否晶圆厂处理200毫米晶圆或300毫米晶圆。

在前缘的不连续晶片可以影响的大部分互补金属氧化物半导体的性能,腐蚀深度控制的相同问题,CD控制和几何控制的最新一代又一代的MEMS倾斜效果,力量和模拟设备。因为物理晶片上的正在发生的事情是一样的。因此,如果我们解决挑战与物理学相关的先进技术节点,我们可以把这些经验,将它们应用到其他应用程序中。

先进的解决方案200毫米
除了技术挑战,晶圆厂面临的挑战能力建设成本适当的点。现有工厂现在可以解决物联网和汽车市场价格远远低于添加设备节点在最先进的技术。

例如,Versys Kiyo45导线腐蚀产品,将林先进的300毫米的经验和教训应用到200毫米晶圆,导致增加的可重复性,缺陷减少,更好的薄片均匀性和更高的吞吐量。同样,林的向量PECVD系统",已获得市场份额在关键的300毫米等离子体增强化学气相沉积(PECVD) "应用程序,最初并未被介绍为200毫米的工具。然而,它的成功在300毫米导致拉从我们的客户群,让它可以在200毫米。200毫米版本已经成为连接工具当去年推出。

在200毫米的回报应用先进的技术并没有就此结束。权力、混合信号应用MEMS、CMOS图像传感器,甚至一些包装应用,如系统包(SiP),受益于200毫米的介绍林的最新一代深硅蚀刻(DSiE)流程模块包含学习和特性的从林的300毫米Versys Kiyo45系统和Syndion TSV蚀刻工具(图3)。

图3:拉能力在200毫米300毫米去应用增加了重要的灵活性在铸造环境中。

测试升级策略
有很多几千200毫米工具在今天许多超过10岁。然而,他们仍然大量利用和林的依赖业务继续建立新的和翻新版本支持我们的客户。林的客户也可以升级旧的工具和先进的控制系统和软件架构Lam的2300平台。这个联盟C升级的工具做事情还允许他们不是最初设计。

图4:提供升级旧工具极大地提高了客户的资产。

通过控制系统的体系结构和软件升级,该联盟C升级改进的时机和再现性的工具。在某个客户的位置,它导致了46%的标准偏差的改进chamber-to-chamber CD与过程能力指数(C_PK)从2.3上升到4.5。

联盟C升级还支持增加吞吐量等升级优化(TPO),自动预防性维修(AutoPM)和湿法净化优化(海关组织)。只要过程组合发生变化或工具被重新传真照片软件算法分析和优化设置,提高工具的性能。AutoPM运行一个脚本自动化大量手工事件和系统和可再生产地把工具重新上线,从而释放工程资源在其他系统上工作。海关组织特性是software-guided清洗指南,可以根据特定的工具集和提供客户的当地语言。在客户现场,减少劳动时间和计划外清洗。

满足未来的应用需求
林研究建立了300毫米技术专长和全方位的满足特定需求的产品,包括压电和宽的带隙材料和高性能深硅蚀刻应用程序。物联网和汽车市场的快速增长,然而,驾驶需求在200毫米的扩张能力,往往大于28 nm节点。

林现在解决这些挑战和适当的成本解决方案通过利用进步为300 mm设备和应用通过硬件和软件升级现有的200毫米产品线。