Litografi, Pencapaian Baru

Pada pandangan Multibeam, hari ini boleh dipanggil sebagai peristiwa penting untuk industri semikonduktor global, kerana mereka hari ini telah melancarkan Platform MB,-litografi rasuk e-rasuk berbilang lajur (MEBL) pertama di dunia yang boleh menjadikan kilang cip lebih baik.

Menurut laporan, sistem litografi baharunya, yang penting untuk mencetak corak pada cip, adalah sistem yang dibina untuk pengeluaran besar-besaran. Teknologi corak ketepatan automatik sepenuhnya akan digunakan dalam prototaip pantas, pembungkusan lanjutan, pengeluaran campuran tinggi, ID cip, semikonduktor kompaun dan aplikasi lain. Multibeam berkata platform yang baru dikeluarkan itu akan merevolusikan litografi rasuk elektron (EBL) dengan faedah produktiviti baharu, sambil membolehkan resolusi tinggi, ciri halus, bidang pandangan yang luas dan medan kedalaman yang besar

Tetapi sebenarnya, teknologi Multibeam nampaknya telah ditinggalkan oleh industri? Mari kita lihat jenis gelombang yang mereka mahu buat.

TheThirdOption kepadaDo Cpinggul

Melihat kepada pengeluaran cip semasa, terdapat tiga pilihan sekolah utama, iaitu peralatan jenis EUV ASML, nanoimprint dan tulisan langsung berbilang rasuk, yang kini digunakan secara meluas.

Antaranya, teknologi litografi EUV telah diperkenalkan secara meluas sebelum ini, jadi kami tidak akan melaksanakannya secara mendalam. Tetapi apa yang perlu kita fahami ialah dengan pengecilan proses cip, kos pembangunan dan pengeluaran mesin litografi, malah topeng dan photoresist akan menjadi penghalang kepada kemajuan berterusan teknologi litografi, tetapi dengan penyelidikan dan pembangunan dan promosi beberapa dekad yang lalu, ini telah menjadi kaedah pengeluaran arus perdana.

Sejak 1990-an, NIL telah berada dalam fasa penyelidikan dan pembangunan yang serupa dengan proses pengecapan. Pada mulanya, sistem pancaran elektron membentuk corak pada templat mengikut reka bentuk yang telah ditetapkan. Kemudian, rintangan digunakan pada substrat yang berasingan. Templat bercorak ditekan pada substrat untuk membentuk corak pada substrat dengan saiz ciri serendah 5nm atau lebih kecil. Dari segi aplikasi, NIL dibahagikan kepada dua kem: ingatan dan lain-lain. Antaranya, Canon telah membangunkan sistem NIL yang direka untuk penghasilan denyar NAND dan jenis memori lain untuk beberapa waktu dahulu.

Walau bagaimanapun, untuk NIL, ia menghadapi cabaran seperti tindanan, kadar kecacatan dan hasil, yang menghalang NIL daripada menjadi teknologi arus perdana. "Litografi cetakan ialah kaedah pemotretan sesentuh. Litografi cetakan digunakan dalam aplikasi yang bertolak ansur dengan kecacatan. Penganalisis menekankan. Tulis lalu berbilang rasuk ialah pilihan lain. Seperti nanoimprint, ini sebenarnya bukan teknologi baharu.

Kembali pada tahun 80-an abad ke-20, IBM membangunkan teknologi litografi tulis langsung ini. Pada dasarnya, penulisan langsung berbilang rasuk menggunakan rasuk elektron dipercepatkan untuk mencirikan ciri yang lebih kecil daripada 10 nanometer pada substrat yang disalut dengan fotoresist peka sinar elektron. Pendedahan kepada pancaran elektron mengubah keterlarutan fotoresist, membolehkan penyingkiran terpilih kawasan terdedah atau tidak terdedah fotoresist dengan merendam fotoresist dalam pembangun.

Disebabkan tak perlu photomask yang mahal-mahal, teknik penulisan langsung memang menarik. Walau bagaimanapun, daya pemprosesan litografi rasuk elektron rasuk tunggal adalah terlalu perlahan dan terlalu mahal untuk pengeluaran IC volum tinggi. Penganalisis juga secara terang-terangan mengatakan bahawa masalah sebenar dengan penulisan lurus adalah throughput. Menulis terus ke dalam litografi, walaupun terdapat ratusan ribu atau bahkan jutaan rasuk, adalah terlalu lambat untuk litografi wafer.

Akibatnya, alat tulis langsung rasuk tunggal hanya boleh digunakan untuk aplikasi khusus seperti semikonduktor kompaun dan fotonik. Pemain awal termasuk KLA, Mapper, pintu keluar yang keluar, dan mereka yang diperoleh diperolehi.

Tetapi Multibeam tetap yakin. Dengan teknologi MEBL, mereka berharap dapat menghidupkan semula teknologi yang telah berusia beberapa dekad ini. Menurut pengasas Multibeam, ia seperti mempunyai kelajuan mesin cetak atau pencetak 3D, tetapi dengan fleksibiliti penyesuaian dan kebolehsuaian pensel.

David K. Lam, Ketua Pegawai Eksekutif dan pengerusi Multibeam, berkata dalam temu bual bahawa Multibeam boleh menjadikan beberapa bahagian pembuatan cip 100 kali lebih produktif daripada sistem sedia ada.

A Game-mengubahDkejahatan

Pada pendapat Multibeam, ini adalah penukar permainan. Menurut laporan, untuk menyelesaikan masalah pemprosesan dalam proses pengeluaran, Multibeam menggunakan berbilang lajur mikro, yang boleh dikendalikan secara berasingan dan selari, dan dilengkapi dengan sistem kawalan lanjutan.

Menurut laporan, pasukan syarikat mereka bentuk platform dari awal untuk membolehkan pengeluaran besar-besaran, dan lebih daripada 40 paten melindungi inovasi ini. Selain seni bina tulis vektor berbilang lajur yang meningkatkan produktiviti, ketepatan dan kelajuan, platform ini menyediakan pemuatan wafer automatik dan penjajaran daripada kaset ke proses pendedahan dalam sistem.

Selain itu, sistem pemulihan vakum automatik dan proses perubahan lajur yang cepat dan teknologi penentukuran mengoptimumkan masa operasi. Ciri automasi lanjutan mengurangkan keperluan pengendali dan meningkatkan lagi kos pemilikan sistem.

Sebagai penyelesaian litografi tanpa topeng, platform ini menawarkan kelebihan lain. Membangunkan topeng optik boleh mengambil masa beberapa minggu, manakala dengan platform MB, ia hanya mengambil masa beberapa jam untuk menyiapkan reka bentuk. Ini memberikan pengeluar kebebasan reka bentuk IC yang lebih besar sambil mengurangkan kos dan mempercepatkan masa ke pasaran.

Untuk meningkatkan lagi fleksibiliti reka bentuk, platform ini memanfaatkan teknologi daripada peneraju EDA Synopsys untuk menjana resipi penulisan, membolehkan pelanggan mencapai corak yang paling kompleks. Dengan sistem penyediaan data terbina dalam yang berkuasa dibangunkan bersama Synopsys, sistem menulis susun atur die terus ke wafer tanpa memerlukan topeng.

"Kami pada dasarnya telah mencipta semula litografi rasuk elektron," kata Lam. "Kami sedia maklum bahawa ia telah diabaikan selama beberapa dekad. Orang ramai fikir ia terlalu perlahan. Jika saya tidak diejek, maka saya bertuah. Terima kasih kepada anda, bagaimanapun, pasukan ini benar-benar meletakkan banyak usaha dalam setiap aspek untuk membangunkan ciri yang tidak mungkin dengan teknologi optik (pesaing).

Ken MacWilliams, presiden Multibeam, berkata silikon khusus boleh membantu pereka cip mendapatkan produk untuk dipasarkan dengan lebih pantas. Dengan inovasi pembungkusan, syarikat reka bentuk cip seperti Nvidia boleh meletakkan dua cip dalam pakej yang sama dan meminta mereka bekerja bersama seolah-olah ia adalah satu cip. Ini membantu meningkatkan prestasi.

Akhirnya, disebabkan jejaknya yang kecil, sistem ini mempunyai keperluan kuasa yang lebih rendah dan memerlukan lebih sedikit ruang fab. Reka bentuk modularnya memudahkan untuk menambah modul berdasarkan keperluan aplikasi baharu atau daya pemprosesan yang lebih tinggi. Di samping itu, ia sepenuhnya serba lengkap dan tidak memerlukan persekitaran khas, yang seterusnya mengurangkan kos. Sistem ini tersedia dalam konfigurasi 150mm, 200mm, dan 300mm.

Pada masa ini, Multibeam belum mendedahkan definisi fizikal resolusi tertinggi yang mampu dicapainya, mahupun berapa banyak rasuk boleh dijalankan secara bebas dalam platform MB. Walau bagaimanapun, mereka mengatakan bahawa rasuk individu mereka berjalan pada 5kV. Syarikat itu juga mendakwa bahawa platform MBnya adalah 10x lebih tinggi daripada definisi laser optik dan 100x lebih tinggi daripada litografi optik dari segi kedalaman fokus dan bidang pandangan.

"Kami teruja untuk melancarkan platform MB dan berbangga menghantar sistem pengeluaran pertama kami ke SkyWater," kata Lam. "Pertumbuhan industri semikonduktor terus didorong oleh aplikasi baharu yang menarik, dengan litografi termaju memacu inovasi yang tidak berkesudahan. Pada masa yang sama, pasaran seperti AI dan pengkomputeran edge semakin melambung tinggi, didorong oleh silikon khusus dan pembungkusan termaju, dan pengeluar berada di kedudukan teratas keutamaan untuk kitaran pembelajaran pantas dan peralihan yang berkesan dan lancar kepada pengeluaran untuk mempercepatkan masa ke pasaran Untuk pasaran baru muncul ini, platform MB menyediakan penyelesaian litografi pelengkap dan memperluaskan rangkaian pilihan litografi yang tersedia untuk peneraju IC.

MajuPackaging adalahTARGET?

Walaupun EBL dinilai kerana keupayaan coraknya, volum pengeluaran yang rendah mengehadkan keupayaannya untuk memindahkan aplikasi baru muncul daripada R&D kepada pengeluaran. Apabila platform MB berkembang, aplikasi baharu muncul yang meletakkan keperluan teknikal, ekonomi dan masa ke pasaran yang boleh ditangani dengan penyelesaian litografi bukan berasaskan topeng.

 

"Dinamik ini mengukuhkan kepercayaan kami bahawa sistem EBL yang telah direka bentuk semula untuk meningkatkan produktiviti boleh digunakan buat kali pertama pada nod lanjutan," kata MacWilliams. "Faedah prestasi amat menarik dalam pembungkusan lanjutan, di mana sistem kami boleh meningkatkan kuasa cip-ke-cip serta lebar jalur dan kependaman. Ini membantu memacu apa yang industri mula panggil sebagai 'integrasi lanjutan' bagi teknologi baharu, di mana baharu sambung cip-ke-cip boleh mencapai prestasi yang setanding dengan sambung pada cip."

"Kami berbangga untuk membolehkan transformasi ini dengan penyelesaian litografi terbukti pengeluaran dan yakin sistem kami akan membantu pembuat cip menangkap peluang pasaran baharu yang menguntungkan," tambah MacWilliams. Beliau seterusnya menyatakan bahawa wafer silikon khusus boleh membantu pereka cip mendapatkan produk untuk dipasarkan dengan lebih pantas. Dengan inovasi pembungkusan, syarikat reka bentuk cip seperti Nvidia boleh meletakkan dua cip dalam pakej yang sama dan meminta mereka bekerja bersama seolah-olah ia adalah satu cip. Ini membantu meningkatkan prestasi.

"Kami perlu mengakui bahawa Undang-undang Moore telah berakhir," kata Lam. "Pelan hala tuju ASML menunjukkan bahawa ketumpatan transistor hanya akan meningkat sebanyak maksimum 0.7 kali ganda dalam tempoh 12 hingga 14 tahun akan datang. Oleh itu, satu-satunya cara untuk benar-benar meraih faedah adalah dengan mencantumkan lebih banyak cip bersama-sama. Akibatnya , ini memberi banyak tekanan pada pembungkusan lanjutan Kami mempunyai graf yang menarik, dan untuk kredit kami, Moore's Law telah meningkatkan ketumpatan transistor sebanyak 20 dalam tempoh 500 tahun yang lalu.

Apakah pendapat anda tentang masa depan Multibeam?