Video: Week 1, continued (Marraskuu 2024)
Kaikkien uusien laitteiden ja kaikkien ylläpidettävien sovellusten takana ovat prosessorit, muisti ja muut komponentit, jotka saavat järjestelmät toimimaan. Ja kaiken sen takana, joka on puolijohdeprosessitekniikka - monimutkainen joukko malleja, työkaluja, materiaaleja ja prosessointivaiheita, joita tarvitaan rakentamaan transistorit, jotka ovat niin pienet, että 4000 niistä mahtuu hiuksen leveyteen ja koota miljardeja niistä sirulle ei suurempi kuin kynsi.
Viime viikon Semicon West -julkaisun perusteella, joka keskittyy prosessitekniikkaan eikä prosessoreihin tai loppukäyttäjien laitteisiin, näyttää siltä, että koko teollisuus on valmis siirtämään uutta tuotantoaan 450 mm: n kiekkoihin seuraavan viiden vuoden aikana..
Nykyään käytännössä kaikki tärkeät prosessorit ja muisti tehdään 300 mm: n kiekkoihin, noin 12 tuumaa. Mutta suurimmat siruvalmistajat ovat jo vuosien ajan puhuneet siirtymisestä 450 mm: n kiekkotekniikkaan - noin 18 tuuman kiekkoihin -, koska nämä suuret kiekot pystyvät pitämään yli kaksi kertaa enemmän siruja, mutta toivottavasti ne maksavat huomattavasti vähemmän kuin kaksi kertaa niin paljon kuin 300 mm: n valmistus.. Viime aikoihin saakka monet laitetoimittajat ovat vetäneet jalkojaan, koska viimeinen suuri siirto 200 mm: sta 300 mm: iin joutui maksamaan heille paljon tutkimuksessa ja kehityksessä suhteellisen vähän osoittamalla sitä. Mutta nyt näyttää siltä, että melkein kaikki ovat mukana ideassa.
Konferenssissa Paul 450 Farrar, johtava puolijohteita valmistavien yritysten ryhmä, mukaan lukien GlobalFoundries, Intel, IBM, Samsung ja TSMC, jonka pääkonttori on Albanyssa sijaitsevan Nanoskaalan tiede- ja tekniikan korkeakoulun ympärillä, edustaa johtavaa puolijohdevalmistusyritystä. etenemissuunnitelma, joka sisälsi 450 mm: n mielenosoitukset 14 nm: llä vuosina 2013–2015, siruvalmistajille valmistetuilla laitteilla 10 nm: llä ja sen jälkeen vuosina 2015–2016.
Kaikki suuret valmistajat keskustelivat 450 mm: n työkaluista. Nikon kertoi vastaanottaneensa G450-konsortion tilauksen prosessien kehittämiseen käytettävästä 450 mm 193 nm ArF-upotusskannerista, ja sanoi, että se on myös saanut tilauksen nimeämättömältä "suurelta laitevalmistajalta". ASML ilmoitti toimittavansa 450 mm: n äärimmäisen ultravioletti litografian (EUV) ja upotustyökalut samaan aikaan. Canon näytti sanotun olevan ensimmäinen optisesti kuvioitu 450 mm: n kiekko, kun taas Molecular Imprints osoitti tuloksia 450 mm: n kiekolle, joka oli kuvioitu käyttämällä nanojäljensä litografiaa.
Yksi asia, joka näyttää johtavan tätä muutosta, on kasvavat valmistuskustannukset pienemmissä solmuissa. Vaikka ala on puhunut EUV-litografiasta jo vuosia ja etenkin ASML on vedonnut parannuksiin, tämä ei ole vielä valmis tuotantoon, koska nykyiset työkalut eivät salli valmistajien vaatimia nopeuksia ja volyymeja, osittain ongelmien vuoksi virtalähde. ASML kertoo, että sillä on tällä hetkellä 11 EUV-järjestelmää kentällä ja että se suunnittelee uuden sukupolven työkaluja, joissa on parempia virtalähteitä, mutta kukaan ei tee täysimittaista valmistusta EUV: n kanssa, koska työkalut eivät ole riittävän nopeita ja luotettavia.
Sen sijaan valmistajat käyttävät nykyisiä 193 nm: n upotustyökaluja, ja 20 nm: n ja sitä pienemmässä paikassa heidän on pakko käyttää työkaluja kahdesti kiekon kriittisissä kerroksissa saadakseen tarvitsemansa tarkkuuden. Tämä kaksinkertainen kuviointi - ja mahdollisesti nelisuunnittelu - lisää aikaa ja kustannuksia kiekkojen valmistukseen.
Kuten GlobalFoundriesin toimitusjohtaja Ajit Manocha totesi avaintoiminnossa, litografian kustannukset alkavat jo hallita kiekkojen valmistuskustannuksia. Upotuskannereiden monikuvioiden avulla tämä pahenee entisestään. "Tarvitsemme kipeästi EUV: tä, eikä EUV ole vieläkään valmis", hän sanoi.
Muilla alueilla Manocha puhui valimoinnovaatioiden tarpeesta liikkuvuuden aikakaudella keskustelemalla kaikesta yrityksen 14XM FinFET -prosessista muihin tekniikoihin, kuten FD-SOI, nanojohdot ja III-V-yhdistelmäpuolijohteet (lähinnä pelimerkit, jotka käyttävät eksoottisempia materiaaleja)). Mielenkiintoista kyllä, hän mainitsi mahdollisen siirtymisen III-V FinFET-tapahtumiin vuonna 2017 7nm: llä, vaikka se ei kuulostanut erityiseltä sitoumukselta.
Hän sanoi, että teollisuuden suurimmat haasteet ovat taloudelliset. 180 nm solmussa oli vain 15 peitekerrosta; 20nm / 14nm solmuissa on yli 60 naamiokerrosta, ja jokainen kerros tarjoaa enemmän mahdollisuuksia epäonnistumiseen, joista jokainen voi tehdä koko kiekon käyttökelvottomaksi. "Kaikki tämä todella, todella lisää, " hän sanoi ja osoitti, kuinka sirujen suunnittelun kustannukset 130 nm: ssä (joka oli yleinen kärjessä kymmenen vuotta sitten ja joita edelleen käyttävät jotkut takareunan sirut) olivat 15 miljoonaa dollaria.; 20 nm: ssä se on 150 miljoonaa dollaria. Samoin prosessisuunnittelun kustannukset ovat nousseet 250 miljoonasta dollarista 1, 3 miljardiin dollariin, ja sirun valmistusmahdollisuudet ovat nousseet 1, 45 miljardista dollarista noin 6, 7 miljardiin dollariin tänään.
Tämän torjumiseksi muut työkalujen myyjät puhuvat litografian ulkopuolisista tekniikoista, kuten sirujen pinoamisesta läpi piisäiliöillä (TSV), jotka on suunniteltu tuottamaan monikerroksisia siruja; ja uudet työkalut materiaalien kerrostumiseen ja poistamiseen. Yritykset, mukaan lukien Applied Materials, LAM Research, Tokyo Electron ja KLA-Tencor, ajavat ratkaisujaan.
SEMI Americasin presidentti Karen Savala puhui muissa näyttelyn uutisissa Yhdysvaltain tuotannon "renessanssista" ja puolijohdeteollisuuden roolista sanomalla, että tällä alalla on nyt 245 000 suoraa työpaikkaa ja noin miljoona työpaikkaa Yhdysvalloissa. Yhdysvaltain toimitusketju.
SEMI odottaa laitemenojen laskevan hiukan tänä vuonna, minkä seurauksena ensi vuonna tapahtuu 21 prosentin lisäys johtuen lähinnä jatketavista valimomenoista 20 nanometrin valmistukseen, uusien NAND-salamanvalmistuslaitosten ramppeihin ja Intelin päivittämiseen mallineeseen Irlannissa.
