Anonim

Laut einigen hier auf der Strategic Business Conference von Semiconductor Equipment and Materials International ist das nicht so einfach.

Es gibt einige frühe Anwender von 300 mm, die bewiesen haben, dass es tatsächlich kostengünstig ist. Aber ein Großteil der Industrie wird mit dem 90-nm-Knoten seinen ersten Versuch bei 300 mm-Produktion unternehmen. Tatsächlich schlugen die Diskussionsteilnehmer während einer Podiumsdiskussion in dieser Woche vor, dass die Probleme, die mit der Einführung der 90-nm- und schließlich der 65-nm-Technologie einhergehen, einige, wenn nicht sogar viele der Kapazitäten zunichte machen würden, die durch den letzten Übergang der Wafergröße erzielt werden könnten.

DRAM, gefolgt von Flash, waren die ersten Märkte, die die Auswirkungen des 300-mm-Übergangs wirklich zu spüren bekamen, gefolgt von den Mikroprozessorherstellern Intel, sagte Steve Newberry, President und COO des Herstellers von Prozesswerkzeugen, Lam Research. "Aber eine Menge Produktivität wurde durch die Tatsache gemindert, dass es mehr Waferpässe gibt", sagte er. Prozessfenster sind viel enger, und mit dem Übergang von 0, 13-um-Prozessen zu 90-nm-Prozessen standen die Ausbeuten im Mittelpunkt der Umstellung auf größere Wafer.

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Aber es geht nicht um die Größe des Wafers an sich; Es ist die Anzahl der Wafer, die Prozesswerkzeuge durchlaufen, und die Komplexität der Designs und der Materialintegration, die bei 90 nm erforderlich ist. Infolgedessen würde der Übergang zu 300-mm-Wafern nicht notwendigerweise zu Produktivitätssteigerungen und damit zu Kapazitätssteigerungen führen, die die Branche einst in Betracht gezogen hatte, schlug Newberry vor.

Ein Großteil der derzeit installierten 300-mm-Kapazität ist für die Produktion am 90-nm-Knoten vorgesehen, stimmte Phil Ware, Senior Fellow bei Canon, einem Anbieter von Lithografiewerkzeugen, zu. In Bezug auf die Spitzenlithographie hat die Industrie die Aufgabe, mit Hilfe von 193-nm-Belichtungswerkzeugen Merkmale aufzulösen, die weniger als die Hälfte der Wellenlänge des Lichts ausmachen, mit dem sie auf einem Wafer gemustert werden.

Dies beinhaltet die Erhöhung der Komplexität des Lithografiezellenprozesses: Auflösungsverbesserungstechniken wie Phasenverschiebung und höhere numerische Aperturen, die zum Beispiel fortschrittliche Linsentechnologie beinhalten. Am 65-nm-Knoten wird dies wahrscheinlich durch die Einführung der Immersionslithographie noch verstärkt.

"Sie konzentrieren sich wirklich auf viele Probleme, die nicht ohne weiteres gelöst werden können", sagte Ware. "Ich denke nicht, dass es ein einfacher Übergang sein wird."

Diese Probleme sind entlang der gesamten Lieferkette zu spüren, nicht nur bei den Chipherstellern. Mit der immer komplexer werdenden Prozesstechnologie werden die Prozessrezepte immer mehr auf einzelne Chiphersteller zugeschnitten. Für einen Lieferanten von Prozesswerkzeugkomponenten und wichtigen Subsystemen wie Advanced Energy Industries bedeutet dies, die Vergangenheit zu durchbrechen und das Design von Komponenten und Subsystemen für zahlreiche Kunden zu replizieren.

Dies könnte zu einer weiteren Konsolidierung in diesem Markt führen, schlug Doug Schatz, Vorsitzender, Präsident und CEO von Advanced Energy vor. Eine Branche mit vielen Kunden bedienen zu müssen, die individuelle Anwendungen fordern, lässt nur einer Handvoll Lieferanten Platz, die über globale Vertriebs- und Supportkanäle verfügen, schlug er vor.

Was ist mit dem Ertrag?

Abgesehen von der Kapazitätsfrage werfen diese Fragen die weitere Frage auf, wie die Industrie die Ausbeuten erzielen wird, die sie am 90-nm- und 65-nm-Knoten benötigt.

Newberry schlug vor, dass die fortschrittliche Prozesstechnologie einen Schritt weiter gehen muss als die In-Situ-Überwachung in der Prozesskammer, bis die Prozesswerkzeuge selbstregulierend werden. Daten, die von Sensoren in der Prozesskammer geliefert werden, müssen an die Komponenten des Werkzeugs zurückgespeist werden, damit sie sich in Echtzeit anpassen können, ohne dass ein Bediener oder Techniker eingreifen muss, bevor sie von den Spezifikationen abweichen, wodurch die Verfügbarkeit des Werkzeugs und letztendlich die Produktivität erhöht werden.

Auf dem Gebiet der Lithografie prüfen die Zulieferer die Entwicklung von abstimmbaren Lithografielinsen und -resists, schlugen die Prüfer vor.
Aber auch darüber hinaus muss die gesamte Lieferkette bei diesen fortschrittlichen Knoten einen stärker integrierten und kooperativen Ansatz für die Prozesstechnologie verfolgen. Andernfalls könnte sich ein Anstieg der 90-nm- und 65-nm-Knoten als übermäßig teuer herausstellen, schlug Newberry vor. Tatsächlich erweist es sich bereits als kostspielige Rampe.

Obwohl die Durchsatzverbesserungen die Betriebskosten von Belichtungsgeräten im Laufe der Zeit gesenkt haben, gibt es bei neuen Geräten immer noch einen gewaltigen Schock. Canon's Ware stellte fest, dass die führenden 193-nm-Belichtungsgeräte mit numerischen Aperturen über 0, 85 bereits im Bereich von 20 Mio. USD liegen. "Es wird beispiellos sein und es wird keine andere Wahl geben, als es zu bezahlen, denn das haben sie gekostet", sagte er.

Umso mehr Grund für die Industrie, kooperative Anstrengungen in Form von Lizenzen für geistiges Eigentum und in Form von nicht wettbewerbsfähiger Forschung und Entwicklung durch Konsortien zu unternehmen, sagte Newberry. Er merkte an, dass es fünf Jahre gedauert habe, um echte Low-k-Dielektrikumsfilme zu implementieren, und selbst am 90-nm-Knoten sei nicht klar, dass die Branche erfolgreich gewesen sei, fügte er hinzu. Viele schlagen hier vor, dass der Großteil der in der Produktion verwendeten dielektrischen Verbindungsfilme wieder fluoriertes Siliziumglas am 90-nm-Knoten sein wird.