Vídeo: The X3 Ion Thruster Is Here, This Is How It'll Get Us to Mars (Setembre 2024)
Darrere de tots els nous gadgets i de totes les aplicacions fantàstiques que executem hi ha els processadors, la memòria i altres components que fan que el sistema funcioni. I darrere de tot el que hi ha la tecnologia de processos de semiconductors: la complexa gamma de dissenys, eines, materials i passos de processament necessaris per construir transistors de treball tan petits que 4.000 d’ells podrien encabir-se a l’amplària d’un cabell humà i muntar-hi milers de milions en un xip. no més gran que la seva ungla.
Basat en el Semicon West de la setmana passada, l’espectacle anual que se centra en la tecnologia de processos en oposició als processadors o als dispositius d’usuari final, sembla que tota la indústria està disposada a traslladar nova producció a hòsties de 450 mm, a partir dels propers cinc anys..
Avui en dia, pràcticament tots els processadors i la memòria importants es fabriquen en hòsties de 300 mm, de aproximadament 12 polzades de llargada. Però els fabricants de xifres més grans parlen des de fa anys sobre passar a la tecnologia d'hòsties de 450 mm (hòsties de 18 polzades de llargada) perquè aquestes obleres més grans poden contenir més del doble de xips, però esperem que costin significativament menys del doble que la fabricació de 300 mm.. Fins fa poc, molts dels proveïdors d’equips arrossegaven els peus perquè l’últim gran pas de 200mm a 300mm va acabar costant-los molt a la investigació i el desenvolupament, amb relativament poca cosa per demostrar-ho. Però ara, segons sembla, gairebé tothom està incorporant-se a la idea.
A la conferència, Paul A. Farrar, director general del Global 450 Consortium, un grup de les principals empreses de fabricació de semiconductors incloses GlobalFoundries, Intel, IBM, Samsung i TSMC, amb seu al Col·legi de Ciències i Enginyeria de la nanoescala d'Albany, va mostrar un full de ruta que va incloure demostracions de 450mm a 14nm entre el 2013 i el 2015, amb els equips preparats per als fabricants de xip a 10nm i més enllà del 2015 al 2016.
Tots els grans fabricants discutien eines de 450 mm. Nikon va dir que ha rebut una comanda del G450 Consortium per a un escàner d’immersió ArF de 450mm de 193nm per utilitzar per al desenvolupament de processos i va dir que també ha rebut una comanda d’un "fabricant principal de dispositius" sense nom. ASML va dir que enviarà eines d’immersió ultraviolada (EUV) de 450mm i eines d’immersió al mateix temps. Canon va mostrar el que es deia que és la primera hòstia de 450 mm patró òpticament, mentre que Molecular Imprints va mostrar resultats per a una hòstia de 450 mm patró mitjançant la seva litografia nano-empremta.
Una cosa que sembla impulsar aquesta transició és el cost creixent de fabricació de nodes més petits. Si bé la indústria parla des de fa anys sobre la litografia EUV i ASML, en particular, ha estat citant millores, aquesta encara no està preparada per a la producció, ja que les eines actuals no permeten la velocitat i el volum que necessiten els fabricants, en part a causa de problemes amb la font d’energia. ASML diu que ara compta amb 11 sistemes EUV al camp i té plans per a una nova generació d’eines amb millors fonts d’energia, però ningú no fabrica fabricació a escala completa amb EUV perquè les eines no són prou ràpides i fiables.
En canvi, els fabricants utilitzen les actuals eines d’immersió de 193nm, i a 20nm i inferiors, es veuen obligats a utilitzar les eines dues vegades sobre les capes crítiques de l’hòstia per obtenir la precisió que necessiten. Aquest patró doble (i potencialment quad-patterning) afegeix temps i despeses a la fabricació d’hòsties.
Tal com va dir Ajit Manocha, director general de GlobalFoundries, el cost de la litografia ja comença a dominar els costos totals de fabricació d’hòsties. Amb diversos patrons en escàners d’immersió, això encara empitjora. "Necessitem desesperadament que EUV i EUV encara no estiguin a punt", va dir.
En altres àrees, Manocha va parlar de la necessitat d’innovar la fosa en l’era de la mobilitat, discutint tot, des del procés FinFET 14XM de l’empresa fins a altres tècniques com FD-SOI, nanowires i semiconductors compostos III-V (essencialment xips que utilitzen materials més exòtics). Curiosament, va esmentar un possible pas als Finfets III-V del 2017 per 7nm, tot i que no semblava un compromís específic.
Va dir que els grans reptes que té la indústria són els econòmics. Al node 180nm, només hi havia 15 capes de màscara; als nodes 20nm / 14nm, hi ha més de 60 capes de màscara, i cada capa ofereix més oportunitats de fracàs, qualsevol de les quals pot fer que una hòstia siga inutilitzada. "Tot això realment, se suma", va dir, mostrant com el cost del disseny del xip a 130 nm (que era habitual a l'avantguarda fa una dècada, i que encara segueix utilitzant alguns xips de punta), va ser de 15 milions de dòlars.; a 20nm, és de 150 milions de dòlars. De la mateixa manera, el cost del disseny del procés ha passat de 250 milions de dòlars a 1.300 milions de dòlars, i la fabrica per fabricar el xip ha passat d’1.45 mil milions de dòlars a uns 6.7 mil milions de dòlars actuals.
Per lluitar contra això, altres venedors d’eines estan parlant de tècniques més enllà de la litografia, com ara l’apilament de xips amb vias de silici a través (TSVs) dissenyats per produir múltiples capes de xips; i noves eines per a la deposició i eliminació de materials. Empreses com Applied Materials, LAM Research, Tokyo Electron i KLA-Tencor impulsen les seves solucions.
En altres notícies del saló, Karen Savala, presidenta de SEMI Amériques, va parlar del "renaixement" de la fabricació nord-americana i del paper de la indústria de semiconductors, dient que ara la indústria representa 245.000 llocs de treball directes i aproximadament un milió de llocs de treball en el total. Cadena de subministrament nord-americana
SEMI preveu que la despesa en equips baixi lleugerament aquest any, seguida d’un augment del 21 per cent l’any que ve, degut principalment a la despesa continuada en fosa per a la fabricació de 20 milions, les noves plantes de fabricació flash NAND i la millora d’Intel de la seva fab a Irlanda.
