Video: Marion 450 cabin (November 2024)
Za všetkými novými modulmi gadget a všetkými skvelými aplikáciami, ktoré prevádzkujeme, leží procesory, pamäť a ďalšie komponenty, vďaka ktorým systémy fungujú. A za tým všetkým je technológia polovodičových procesov - komplexná škála návrhov, nástrojov, materiálov a krokov spracovania potrebných na vybudovanie pracovných tranzistorov tak malých, že 4 000 z nich by sa dalo vojsť cez šírku ľudských vlasov a zostaviť ich miliardy do čipu. nie väčší ako váš necht.
Na základe minuloročnej výstavy Semicon West, ktorá sa zameriava na procesnú technológiu na rozdiel od procesorov alebo koncových zariadení, sa zdá, že celý priemysel je pripravený presunúť novú výrobu na plátky 450 mm, počnúc nasledujúcimi piatimi rokmi., Prakticky všetky dôležité procesory a pamäť sa dnes vyrábajú na 300 mm doštičkách s priemerom asi 12 palcov. Najväčší výrobcovia čipov však už roky hovoria o prechode na technológiu doštičiek 450 mm - doštičky o priemere 18 palcov - pretože tieto väčšie doštičky dokážu pojať viac ako dvojnásobok počtu čipov, ale dúfajme, že to bude stáť podstatne menej ako dvakrát až 300 mm výroby., Až donedávna mnohí dodávatelia zariadení ťahali za nohy, pretože posledný veľký posun z 200 mm na 300 mm ich musel stáť veľa v oblasti výskumu a vývoja, pričom sa ukázalo, že ich je málo. Zdá sa však, že s touto myšlienkou sa teraz dostane takmer každý.
Na konferencii Paul A. Farrar, generálny riaditeľ konzorcia Global 450, skupina popredných spoločností zaoberajúcich sa výrobou polovodičov vrátane spoločností GlobalFoundries, Intel, IBM, Samsung a TSMC so sídlom okolo College of Nanoscale Science and Engineering v Albany, predstavil cestovná mapa, ktorá zahŕňala ukážky 450 mm na 14 nm v rokoch 2013 až 2015 so zariadením pripraveným pre výrobcov čipov o 10 nm a neskôr v rokoch 2015 až 2016.
Všetci veľkí výrobcovia diskutovali o 450 mm náradí. Nikon uviedol, že dostal objednávku od konzorcia G450 na 450mm 193nm ponorný skener ArF, ktorý sa má použiť na vývoj procesov, a uviedol, že tiež dostal objednávku od nemenovaného „hlavného výrobcu zariadení“. ASML uviedol, že bude dodávať 450 mm extrémnu ultrafialovú litografiu (EUV) a ponorné nástroje približne v rovnakom čase. Spoločnosť Canon ukázala, čo hovorila, o prvej opticky vzorkovanej 450 mm doštičke, zatiaľ čo spoločnosť Molecular Imprints ukázala výsledky pre doštičku 450 mm, ktorá bola namodelovaná pomocou jej nanografickej litografie.
Jednou z vecí, ktorá sa zdá byť hnacou silou tohto prechodu, sú zvyšujúce sa výrobné náklady na menších uzloch. Zatiaľ čo priemysel hovoril o litografii EUV už roky a najmä spoločnosť ASML citovala zlepšenia, stále nie je pripravená na výrobu, pretože súčasné nástroje neumožňujú rýchlosť a objem, ktorý výrobcovia potrebujú, čiastočne z dôvodu problémov s zdroj energie. ASML tvrdí, že v súčasnosti má v teréne 11 systémov EUV a plánuje novú generáciu nástrojov s lepšími zdrojmi energie, ale nikto nerobí kompletnú výrobu s EUV, pretože nástroje nie sú dostatočne rýchle a spoľahlivé.
Namiesto toho výrobcovia používajú súčasné 193nm imerzné nástroje a pri 20nm a menej sú nútení používať nástroje dvakrát na kritických vrstvách oblátky, aby získali potrebnú presnosť. Toto dvojité vzorovanie - a potenciálne štvorcové vzorovanie - zvyšuje čas a náklady na výrobu oblátok.
Ako uviedol generálny riaditeľ spoločnosti GlobalFoundries Ajit Manocha v hlavnej poznámke, náklady na litografiu už začínajú prevládať nad celkovými výrobnými nákladmi oblátok. S viacnásobným vzorovaním na ponorných skeneroch sa to ešte zhoršuje. „Zúfalo potrebujeme EUV a EUV ešte stále nie je pripravená, “ uviedol.
V iných oblastiach Manocha hovoril o potrebe zlievárenských inovácií v ére mobility a diskutoval o všetkom od procesu spoločnosti 14XM FinFET po ďalšie techniky, ako sú FD-SOI, nanowire a zložené polovodiče III-V (v podstate čipy, ktoré používajú viac exotických materiálov).). Je zaujímavé, že v roku 2017 spomenul možný prechod na finále III-V IIIF v roku 2017 na 7 nm, hoci to neznelo ako konkrétny záväzok.
Povedal, že najväčšie výzvy, ktorým toto odvetvie čelí, sú ekonomické. V uzle 180 nm bolo len 15 vrstiev masky; v uzloch 20nm / 14nm je viac ako 60 vrstiev masky a každá vrstva ponúka viac príležitostí na zlyhanie, pričom každá z nich môže spôsobiť, že celá doska nebude použiteľná. „To všetko skutočne prispieva, “ uviedol a ukázal, že náklady na návrh čipov na 130 nm (čo bolo v prednej hrane bežné pred desiatimi rokmi a stále ich používajú niektoré hraničné čipy) boli 15 miliónov dolárov.; na 20 nm, to je 150 miliónov dolárov. Podobne sa náklady na návrh procesov zvýšili z 250 miliónov dolárov na 1, 3 miliardy dolárov a súčasná výroba čipu sa zvýšila z 1, 45 miliárd na približne 6, 7 miliárd dolárov.
Aby sa tomu zabránilo, iní dodávatelia nástrojov hovoria o technikách mimo litografie, ako je napríklad ukladanie čipov pomocou priechodov cez kremík (TSV) určených na výrobu viacerých vrstiev čipov; a nové nástroje na ukladanie a odstraňovanie materiálov. Spoločnosti vrátane aplikovaných materiálov, LAM Research, Tokyo Electron a KLA-Tencor presadzujú svoje riešenia.
V ďalších správach zo seriálu Karen Savala, prezident SEMI Americas, hovoril o „renesancii“ výroby v USA a o úlohe polovodičového priemyslu, pričom uviedol, že v súčasnosti predstavuje 245 000 priamych pracovných miest a približne milión pracovných miest v USA. Americký dodávateľský reťazec.
Spoločnosť SEMI očakáva, že výdavky na vybavenie sa tento rok mierne znížia, čo bude nasledovať nárast o 21% v budúcom roku, a to najmä v dôsledku pokračujúcich výdavkov na zlievarne na výrobu 20nm, nových závodov na výrobu bleskov NAND a zvyšovania kvality spoločnosti Intel v Írsku.
