想要的:新的计量融资模式

由马克LaPedus
转向20 nm节点及以后将需要新的芯片制造取得重大突破。

大部分的注意力中心光刻,门栈、互联、应变工程和design-for-manufacturing (DFM)。迷失在谈话是另外两个重要但忽视制造业puzzle-wafer检验和计量。

多年来,检验和计量工具厂商已经设法保持领先一步的缺陷曲线。但是随着芯片制造商向finFETs迁移,2.5 d / 3 d芯片和其他复杂的结构,过程控制,将变得更具挑战性和昂贵。

事实上,三个关键过程控制工具,CD-SEMs, brightfield缺陷检测和光学散射测量,可能很快就会失去动力,促使需要一类新的3 d计量装置。“当我们到达14 nm节点,我们就可以得到我们,”约翰·Allgair说高级成员的技术人员和工厂8 GlobalFoundries模式计量经理。“当你到达10海里,我们可能需要一个新的技术。”

新一代3 d计量工具在一定程度上存在,但该行业必须将这些技术引入大量投资生产。这恰恰是问题,紧张,芯片制造商之间存在和工具供应商。开发新工具,设备供应商想要分得更大的研发派和想要客户承担更多的风险。

“不同的商业模式是绝对必要的,”克里斯·塔尔博特说,战略高级总监许可应用材料。“随着行业整合,与450毫米和EUV在地平线上,需要做的研发不仅在计量和检验,但整个设备行业,是巨大的。”

一种想法是复制ASML Holding最近和大片的商业交易。英特尔、三星和台积电最近投资了数百万美元的ASML加快发展的极端紫外线(EUV)光刻和450毫米的工具。三个芯片制造商也在ASML了少数股权。

“投资由英特尔和其他ASML解决一个巨大的问题是巨大的,”Talbot说。“这是可能的一件事,我们需要看看其他的行业。”

想要的:新的商业模式
检查/计量行业不太可能,或其他工厂工具领域,将获得同样水平的资金作为ASML交易。光刻技术是集成电路的关键制造技术扩展,它将需要大规模投资推动的发展EUV光刻和450毫米的工具。

在过程控制领域,这个行业是KLA-Tencor提供大量资金,蔡司和其他发展的EUV掩模检查工具。但除了EUV,该行业可能需要重新考虑研发融资模式。

多年来,芯片制造商、财团、风险资本家甚至政府都提供了不同程度的资金为开发新工厂设备供应商的工具。一般来说,工厂工具厂商自己认为更大比例的研发比尔和承担更多的风险。

然而今天,工具厂商再也不能随意开发一个系统和支付的研发费用。开发成本和风险,太高了。毕竟,今天只有少数芯片制造商购买先进的工具。

和之前一样,没有保证提出的工具将进入生产。有时,设备制造商也未能兑现承诺商品。但真正的问题表面时,芯片制造商要求未来的节点的一个新系统。设备制造商遵守和发展系统。

然后,在某些情况下,集成电路制造商决定不插入该工具。相反,该公司最终扩展当前的技术。由于这个原因以及其他设备制造商最终拿着包。“如果你看看过去10年里,很少有例子我们谈到的技术实际上是转换成一个工具,我们可以把在我们的晶圆厂,“承认阿洛克乌尔高级成员的GlobalFoundries的技术人员。

所以,时机成熟了一个新的研发和风险分担模型,虽然看起来不立即改变。“行业投入了时间、资源和材料在过程控制中,“说GlobalFoundries Allgair。“你看到了一些通过研究投资财团。但我们可能到达的地方需要进一步扩展一点。我们应该努力探索不同的融资模式。”

鉴于工具开发的巨大风险,芯片制造商还必须开放的沟通和做得更好在传达准确的类型给定节点所需的技术,他补充说。

希望:新的计量工具
芯片制造商的问题终于解决当前研发的融资模式,作为今天的某些过程控制工具可能很快就扩展了墙。幸运的是,有一些有前途的下一代候选人在桌子上。例如,一个可能的继任者CD-SEM氦离子成像;与此同时,多波束电子束检验可能取代brightfield检验。和x射线散射光学散射测量(CD-SAXS)可以成功。

在一个领域,应用的主要供应商和KLA-Tencor optical-based brightfield检验工具。在晶体管制造用于查找缺陷,brightfield是一种收集光线折射的技术缺陷。反过来,缺陷出现黑白色背景。Brightfield通常用于与单梁电子束检查,检测更小的缺陷。

随着芯片搬到更好的特征尺寸,brightfield可能很难看到小缺陷。“相信20 nm临界散射脱落的颗粒大小,”本杰明Bunday说,在Sematech高级技术人员。“电子束检查可以看到5纳米粒子。但是,当然,吞吐量太慢了。”

不过,死亡的光学和单梁电子束检查实在是言过其实Mingwei李说,KLA-Tencor产品营销主管。“即使今天的波长光学检验,我们发现缺陷的范围10 nm,”李说。“我们也是不是很遥远,它指定5纳米缺陷。我们也认为电子束有地方。”

一个可能的继任者brightfield多波束电子束检测技术。多个光束可以提高检验吞吐量,但技术难以开发和控制。

一个创业公司,多波束,正在开发一种100 -列电子束检测系统。多波束技术不会取代今天的光学和单梁电子束检查,而是这是一个互补的方法,大卫Lam表示,风险资本家和多波束的主席。“我们专注于检测几乎无法区分噪声小的生理缺陷,”林说。

也许等创业多波束的最大挑战是clear-getting资金。“的确是很难获得资金,”林说。“尤其是半导体设备,被认为是过时的。它需要太多的钱。你不能去上市。这是一个非常没有吸引力的投资对于投资者。”

多波束不是寻找施舍,而是启动需要一些支持它的工具。“我不认为它会像EUV 30亿美元或40亿美元的资金。我想说数千万美元,”他补充道。

除了一个新的检测技术,集成电路产业也在寻找新一代散射测量工具。光散射测量分析强度的变化在一个设备,但转向finFETs技术带来了挑战。

作为替代,看着CD-SAXS,这个行业是一个技术,使用较短的波长测量结构。CD-SAXS的垮台是利用同步辐射来源。说:“CD-SAXs太慢GlobalFoundries Allgair。“我们需要一个新的高亮度源和更快的测量时间。”

压力下的另一个工具是扫描电子显微镜(CD-SEM)衡量的关键维度芯片结构。“CD-SEM今天,对于最苛刻的应用程序,不能解决3 d信息,”Eric Solecky说,在IBM的高级制造工程师。

桌子上有一个解决方案。2006年,卡尔蔡司收购了爱丽丝,氦离子显微镜的供应商。技术比CD-SEMs应该提供更好的决议。“我们认为我们会去半导体市场,解决他们所有的问题,“Bipin辛格说,蔡司的产品经理。“原来传统CD-SEM是不够好。氦离子显微镜的标价是210万美元。这个行业不愿意承担成本。”

去年,蔡司决定集中的氦离子显微镜纳米技术制造。但随着集成电路产业走向finFETs,再次观察氦离子作为一个可能的替代CD-SEMs。

应用、日立和其他CD-SEM供应商不认输了。“氦离子的情况下有点模糊,“应用的托尔伯特说。“传统CD-SEMs变老,但他们仍然做的工作,是可扩展的。”