Továbbra is komoly kihívás a félvezetőgyártóknak az EUV
Továbbra is komoly fejtörést okoz az extrém ultraibolya fénnyel dolgozó félvezetőgyártási eljárások kifejlesztése. A nagyobb piaci szereplők mindegyike problémákkal küzd, amely azt erősíti, hogy az újabb gyártástechnológiák komplexitásának, és ezzel együtt költségeinek kordában tartására nem létezik csodaszer.
Egy régi-új probléma került terítékre az EUV, vagyis a extrém ultraibolya fénnyel (13,5 nanométeres hullámhosszúságú) dolgozó félvezetőgyártási eljárások kapcsán - közli beszámolójában az EE Times. A szereplők többsége véletlenszerűnek tűnő hibákról beszél, amelyek selejtes lapkákat eredményeznek. Az iparágban sztochasztikus hatásnak is nevezett jelenség megosztja a szakembereket. Egyik részük szerint ez csak az EUV tanulási folyamatának velejárója, amelyet a korábban jelentkezett különféle problémákhoz hasonlóan idővel megoldanak majd a gyártók. A másik, szkeptikusabb csoport szerint a problémák azt bizonyítják, hogy a hosszú évek óta halogatott ultraibolya fénnyel dolgozó eljárás sosem fog szélesebb körben elterjedni.
A problémákról mindhárom nagy bérgyártó, tehát a GlobalFoundries, a Samsung, illetve a TSMC is beszámolt. Az egyöntetű tapasztalat nem meglepő, hisz a szóban forgó trió hasonló úton jár a technológia bevezetésében, a szereplők mindegyike készül 7 nanométeres EUV eljárással, amelyek optimális esetben még 2020 előtt tömeggyártásba kerülhetnek. A gyártók ezekhez hasonló berendezéseket használnak, a GlobalFoundries például elmondta, hogy a jelenleg rendelkezésükre álló ASML NXE3400 levilágító nem felel meg maradéktalanul az igényeiknek.
Emiatt jelenleg némi bizonytalanság lengi körül az EUV-t alkalmazó első, 7 nanométeres eljárásukat, amely könnyen eredményezhet a bérgyártó háza táján egyáltalán nem ritka csúszást is. A berendezéseket készítő holland cég amúgy már dolgozik következő generációs, a jelenlegi, minimum szintet jelentő 250 wattnál vélhetően nagyobb teljesítményre képes EUV levilágítóján. Erre viszont jelen állás szerint a rendkívül távolinak hangzó 2024 előtt nem lehet számítani, így az 5 nanométeres eljárásokat valószínűleg az aktuális eszközökkel kell majd áthidalni.
A bérgyártó kutatási részlegének igazgatója, George Gomba szavai szerint jelenleg több megoldásra váró problémával kell szembenéznie csapatnának. A szakember a technológia 5 nanométeren szerzett tapasztalatait hozta fel példaként, ahol apró, bemetszésekre hasonlító háromdimenziós töréseket és szakadásokat tapasztaltak a tesztáramkörök rajzolataiban. Bizonyos esetekben nem a maszkoknak megfelelő kialakítás jött létre, amely vagy hiányzó, vagy összefolyó érintkezőkben (bridging) manifesztálódott, értelemszerűen mindkét variáció hibás áramköri egységet eredményez. Gomba szerint enne egyik oka lehet, hogy az EUV-hez tervezett maszkokhoz szükséges fotokémiai ellenőrzőrendszerük még nincs készen.
Greg McIntyre, a félvezetőipari kutatásokkal foglalkozó IMEC szakembere szerint a problémák gyökerének megtalálását nehezíti, hogy feljebb említett hibák kiszúrása akár napokig is eltarthat. Ezt követően még meg kell mérni, majd elemezni a különféle anomáliákat, hogy azokat később összevetve valamiféle következtetést lehessen levonni. McIntyre elmondása alapján még olyan nyitott fizikai kérdésekre is keresik a választ, hogy pontosan hány darab elektron, illetve milyen kémia anyagok keletkeznek az extrém ultraibolya fény és a fotoemulziós anyaggal bevont szilíciumostyák találkozásakor. A szakember megjegyzi, hogy eddig nagyjából 350 kombinációt próbáltak ki, ahol a különféle fényérzékeny anyagokat és levilágítási módszereket kereszteztek.
Ünnepi mix a bértranszparenciától a kódoló vezetőkig Négy IT karrierrel kapcsolatos, érdekes témát csomagoltunk a karácsonyfa alá.
A lehetséges megoldással/megoldásokkal kapcsolatban tehát egyelőre még a meghatározó piaci szereplők is sötétben tapogatóznak. Gomba szerint amennyiben a következő néhány évben sem sikerül áttörést elérniük, úgy a szkeptikusoknak lehet igazuk, vagyis az EUV eljárásokat csak a bonyolultabb, drágább lapkák gyártásánál, például a nagyteljesítményú processzoroknál éri majd meg bevetni, ezeknél ugyanis megtérülhet a rendkívül költséges gyártási folyamat. Amennyiben a rejtélyes hibákra nem lesz megoldás, úgy az áramkörök tervezését is újra kell gondolni, a jelenlegieknél lényegesen redundánsabb dizájnokra lesz szükség, hogy a hibás részek letiltásával is teljes értékű termékeket lehessen előállítani - ahhoz hasonlóan, ahogy például a GPU-k esetében már egy ideje terveznek a gyártók.