Закону Мура угрожают проблемы с реализацией метода EUV-литографии


Серийное производство 14-нм кристаллов будет перенесено на 2014 г. или позднее, если не будут найдены мощные источники для фотолитографических установок глубокого ультрафиолета (EUV).

Действие закона Мура, являющегося двигателем инноваций на рынке полупроводников уже многие десятилетия, замедляется, что связано с трудностями внедрения EUV-технологии следующего поколения. Такой вердикт вынесли эксперты на Международном симпозиуме по вопросам EUV-литографии (2012 International Symposium on Extreme Ultraviolet Lithography).

EUV-системам необходимы источники света, мощность которых приблизительно в 20 раз выше мощности тех источников, которые используются в настоящее время для формирования элементов 14-нм кристаллов следующего поколения. Группа экспертов по вопросам литографии заявила на международном симпозиуме о том, что 200-Вт источники света для EUV-литографии появятся, в лучшем случае, в 2014 г.

В прошлом году исследователи из центра IMEC (Interuniversity Microelectronics Centre) создали около 3000 пластин с помощью EUV-литографии. Однако производительность систем стоимостью во много миллионов долларов по-прежнему в 15–30 раз ниже, чем у систем, используемых производителями серийной продукции, – компаний Intel, Samsung и TSMC.

За последние три года ученым удалось повысить мощность источников света в 20 раз, однако им предстоит совершить не менее героические усилия, чтобы в ближайшие два года повысить этот показатель еще в 20 раз и подготовить производство по технологии EUV. Группа исследователей из IMEC заявила также о том, что разработка 500–1000-Вт источников света для EUV-литографии завершится в 2016 г.

По словам Курта Ронса (Kurt Ronse), директора программы IMEC по современным методам литографии, в результате задержки с освоением EUV-методов отрасль развивается не в полную силу, осваивая лишь промежуточные проектные нормы. Например, то, что производители полупроводников называют 14-нм технологиями, правильнее было бы отнести к разряду 16- или 17-нм процессов.

По словам Ронса, размеры ячеек SRAM не уменьшаются на 50% на норме 14 нм без применения EUV-технологии. Так происходит потому, что метод многократного экспонирования шаблонов имеет определенные ограничения на расстояние между отдельными элементами. Это ограничение можно преодолеть лишь с помощью EUV-технологии. В настоящее время предпринимается немало попыток по созданию источников света, благодаря чему, в конце концов, будет найден приемлемый метод. Однако невозможно точно сказать, когда это произойдет.

Компании Intel и TSMC недавно вложили миллиарды долларов в совместную с ASML программу, в соответствии с которой осуществляется разработка EUV-системы. Intel также заявила о том, что в следующем году начнет выпуск 14-нм кристаллов, а в 2015 г. эта компания станет производить 10-нм процессоры с помощью иммерсионной литографии. В отсутствие EUV-технологии инженеры Intel будут вынуждены пятикратно экспонировать один и тот же слой с ключевыми элементами иммерсионным способом, на что потребуется больше времени и средств при относительно невысокой суммарной стоимости процесса.

В настоящее время на изготовление изделий с помощью EUV-системы NXE 3100 от ASML, установленной в институте IMEC, затрачивается более 60% времени. С помощью этой системы исследователям IMEC удалось добиться разрешения в 16 нм. По мнению Ронса, EUV-система, скорее всего, будет использоваться только для критических слоев кристалла наряду с иммерсионным методом.

Выравнивание элементов кристалла также представляет собой сложную задачу. На сегодняшний день специалистам IMEC удалось с помощью EUV-системы и иммерсионного метода выровнять слои в пределах 6 нм. В дальнейшем подгонка элементов будет осуществляться уже в пределах 2–3 нм.

Источник: EE Times

Читайте также:
Высокопроизводительные EUV-системы появятся в 2016 г.
Переход на 450-мм пластины приобретает реальные черты
Оборудование ASML для 20-нм процесса появится уже в этом году
ASML отмечает снижение количества заказов
Субмикронная УФ-литография появится нескоро
ASML остается лидером на рынке литографического оборудования
Компания ASML выпускает EUV-оборудование для 16-нм техпроцесса
IBM и Toppan воспользуются иммерсионной литографией для 14-нм процесса
Intel рассматривает обратную литографию, как альтернативу EUV
Intel поделилась планами на ежегодном мероприятии Research@Intel Day
Intel подтверждает планы создания 450-мм производства

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *