GlobalFoundries скорое пилотное производство 7nm и EUV

GlobalFoundries скорое пилотное производство 7nm и EUV

Экстремальная ультрафиолетовая литография, или EUV, застряла где-то между миражем и реальностью уже более десяти лет, слабо мерцая на горизонте обещаниями «4-5 лет». Между тем, другие технологии, такие как иммерсионная литография и многопартийность, были развернуты до простираются пределы литографии 193 нм, значительно превышающие ее первоначальный предел. Но даже лучшие исследовательские коллективы и ученые могут только что-то продлить. На прошлой неделе у нас была возможность совершить поездку по GlobalFoundries Fab 8 на Мальте, N.Y., и сесть и поговорить о том, как дорожные карты и сроки работы компании просматриваются до 2018 года и далее.

Фабричное пространство поражает лично. Вы знаете, насколько сложны эти вещи, но увидеть их - это нечто иное.
Фабричное пространство поражает лично. Вы знаете, насколько сложны эти вещи, но увидеть их - это нечто иное.

Во-первых, несмотря на то, что в 2012 году он был построен с 28-метровой фабрикой, фабрика была полностью преобразована в 14 нм, а также начальное экспериментальное производство 7 нм. Все предыдущие узлы были перемещены на другие объекты. Платформа GlobalFoundries 22FDX (это 22-нм планарное решение FD-SOI), например, построена в Дрездене, в бывшем литейном цехе AMD, который теперь известен как Fab 1.

Перемещение EUV от желаемого мышления к реальности

В полупроводниковой отрасли было много разговоров о том, когда EUV прибудет и какой узел он будет использовать. GF работает над внедрением EUV на 7nm, но это будет только ограниченное использование для контактов и переходных отверстий, а не как часть критического пути. Одна вещь, которую мы видели на литейном цехе, - это постоянная установка двух массивных инструментов ASML NXE: 3400B для поддержки будущего производства компании (GF очистила пространство для четырех машин в целом).

GlobalFoundries скорое пилотное производство 7nm и EUV

Одна из причин, по которой GF продвигается вперед с ограниченным начальным развертыванием EUV, заключается в том, что пленка так трудно развиваться. Использование экстремального ультрафиолетового света на 13,5 нм настолько сложно, потому что EUV поглощается буквально почти всем. Вот почему внутри производственной системы необходимо поддерживать условия вакуума. Прямо сейчас, нет хорошего решения для плёнок для EUV (пленка - прозрачная крышка, которая сидит над маской и препятствует попаданию частиц на нее). В настоящее время только около 77 процентов света EUV может пройти через слой пленки, и этого недостаточно для полной интеграции в производственную линию.

Зачем вам нужно убирать частицы с маски? Потому что, без пленки, любой посторонний объект на маске будет напечатан на пластине. И в то время как некоторые решения для pellicle были найдены, они не имеют тенденцию хорошо выживать при высокой мощности источника, необходимой для полной интеграции производства.

EUV добилась больших успехов по нескольким вопросам, но плёнки остаются проблематичными. Изображение от ASML.
EUV добилась больших успехов по нескольким вопросам, но плёнки остаются проблематичными. Изображение от ASML.

Вот (чрезвычайно упрощенная) проблема: Одна из самых больших проблем с EUV была источником власти. Все остальные равны, более высокая мощность источника = более высокая пропускная способность, а современный литейный цех живет и умирает от пропускной способности вафли в час. Долгосрочная цель - найти решение для плёнок, которое может обрабатывать высокую начальную мощность источника (до 250 Вт) с более высокой эффективностью (текущая пленка составляет ~ 77%, цель - 88%).

HVM = Высокий объем Производство.
HVM = Высокий объем Производство.

Решение GlobalFoundries? Используйте EUV для контактов и сквозных отверстий во время работы с решением на основе плёнок. Поскольку для этих областей чипа вам не нужен, вы можете увеличить пропускную способность EUV и сократить время цикла. В будущем GF примет EUV для более критических слоев маски. Руководитель отдела исследований и разработок в GF, доктор Гэри Паттон, предположил, что EUV является функциональным требованием для 5 нм или ниже. Огромное количество масок, требуемых в этот момент, могло бы сделать невозможным для любого клиента оправдывать использование этой технологии.

GlobalFoundries скорое пилотное производство 7nm и EUV

Одним из основных вопросов о будущем GlobalFoundries было то, как их решение 7nm будет сравниваться с решением других компаний. Проблемы компании с собственной версией 14 нм, 14XM были достаточно плохими, что он убил этот продукт и лицензионный IP-адрес от Samsung. В 7 нм GF снова пытается вывести на рынок свою технологическую технологию, и она обещает некоторые впечатляющие преимущества. Клиенты должны быть способны обеспечить такую ​​же производительность при сниженной мощности на 60% или увеличить производительность до 40 процентов. В отличие от своих конкурентов, GlobalFoundries пропускает 10 нм в целом и направляется прямо на 7 нм, а чип AMD Vega, предназначенный для рабочих нагрузок на машины, по-видимому, служит в качестве так называемого «очистителя труб» для тестирования дизайна и его возможностей.

Кроме того: для тех из вас, кто интересуется 12 нм и как он сравнивается с 14 нм, GF подтвердил, что его 12 нм - это усовершенствование и усовершенствование существующего процесса с некоторыми оптимизированными макетами, которые обеспечивают повышение производительности на 10% или увеличение плотности на 15%. Мы не знаем, как AMD будет использовать 12nm еще для Zen +, но если бы мне пришлось делать ставки, я бы поставил больше на повышение производительности и меньше на плотность. AMD будет следить за этим процессом как способом сближения с Intel Coffee Lake.

Есть еще вопросы о том, как GF преодолеет переход, насколько EUV будет расти, и что ждет в будущем для компании, но настроение в GlobalFoundries было оптимистичным по обоим показателям. Неудивительно, что в ретроспективе у GF были проблемы с воротами. Компания была выделена в то время, когда ее крупнейший (и изначально ее единственный) клиент оказывал на жизнь поддержку. Он столкнулся с огромными проблемами в наращивании производства и привлечении новых клиентов.

Сегодня компания, похоже, находится на более сильной опоре. AMD, которая по-прежнему является крупнейшим публичным клиентом GF, сама делает намного лучше. В целом, GloFo, похоже, значительно укрепил свои позиции на литейном рынке, но это будет, по крайней мере, за год до того, как мы узнаем, сколько 7-нм бизнеса компания подняла по сравнению с конкурентами.