Полупроводниковое производство с применением euv-литографии станет дешевле


  • Источник: 3dnews.ru 
  • Дата: Мар 23, 2021 
  • Просмотры: 477

Одна из причин отказа Intel от использования сканеров EUV для производства процессоров кроется в высоком уровне брака. Брак возникает от загрязнения фотошаблонов, а избежать этого можно только с помощью специальных защитных плёнок. Проблема в том, что до сих пор плёнок с необходимыми рабочими характеристиками для излучения EUV не было. Но с этого года всё должно измениться. К массовому производству защитных плёнок приступит компания Mitsui.

poluprovodnikovoe-proizvodstvo-s-primeneniem-euvlitografii-stanet-deshevle_1.jpg

Защитная плёнка компании ASML (обратите внимание, она не прозрачна, что усложняет проверку на дефекты). Источник изображения: ASML

Ранее считалось, что сканеры EUV в процессе облучения фотошаблона (маски) создают настолько мало загрязнения (разного рода твёрдых частиц), что маски не придётся специально защищать. По факту использования сканеров EUV компаниями Samsung и TSMC выяснилось, что маски всё-таки загрязняются, приводя к росту брака. От этого никто из них использовать сканеры EUV не перестал, но процесс проверки фотошаблонов на дефекты существенно усложнился эту работу приходится делать часто и тщательно.

Параллельно растёт сложность изготовления фотошаблонов и увеличивается число необходимых для изготовления одного чипа фотошаблонов. Например, для современных 193-нм сканеров стоимость одной маски доходит до $100 тыс., а стоимость маски для EUV доходит до $300 тыс. Для выпуска 32-нм чипа требовалось 50 масок, а для 16-нм уже необходимо до 75 фотошаблонов. Всё это означает, что фотошаблоны необходимо защищать как можно лучше.

Проблема с масками для проекции EUV возникла по той причине, что очень немного материалов могут выдержать среду в рабочей камере сканера. Более того, поскольку в случае EUV проекция ведётся с помощью отражения в системе зеркал, а не на просвет, как для 193-нм сканеров, 13,5-нм луч дважды проходит сквозь защитную плёнку, разогревая её до температур на уровне 1000 °C. Также защитная плёнка должна быть прозрачной для длины волны луча экспозиции, что накладывает дополнительные трудности, ведь сюда ещё добавляется прочность.

poluprovodnikovoe-proizvodstvo-s-primeneniem-euvlitografii-stanet-deshevle_2.jpg

Перспективная защитная плёнка на углеродных нанотрубках (прозрачная для оптической инспекции). Источник изображения: Imec

Создать защитную плёнку для сканеров EUV смогла компания ASML, которая является единственным в мире производителем сканеров этого диапазона. Её плёнки не могут похвастаться рекордными характеристиками, например, уровень прозрачности у них всего 90% на мощности 400 Вт, что снижает производительность сканеров на 20%. Но это лучше, чем ничего. Но по-настоящему хорошая новость заключается в том, что ASML передала права на производство защитных EUV-плёнок компании Mitsui. Утверждается, что Mitsui уже установила необходимое для производства оборудование и готова в этом году начать массовое производство защитных плёнок. Надёжный поставщик с продукцией со стабильными характеристиками это то, что может сделать производство чипов с использованием сканеров EUV надёжнее и дешевле.