eBeam イニシアチブの第 12 回年次ルミナリーズ 調査 は 2023 年に、5i リソグラフィーを使用した最先端の非 EUV ノードとして、14nm 以上から 193nm までの範囲のノードを報告しました。半導体フォトマスクとリソグラフィーの専門家からなる委員会は、結果の背後にあるさらなる洞察を提供するために、今回の調査結果を含むいくつかの調査結果について議論しました。 eBeam Initiative の運営会社スポンサーである D2S, Inc. の CEO、藤村亜紀氏が、2023 月の SPIE フォトマスク テクノロジー カンファレンス中に開催された 193 年のパネル ディスカッションの司会を務めました。彼には、フォトロニクスの CTO である Chris Progler が加わりました。グレン・シャイド氏、マイクロン・マスク・テクノロジー・センターのオペレーション・マネージャー。そしてHJLリソグラフィーの主任リソグラファー、ハリー・レビンソン氏（下の写真）。ここに要約された議論の中で、パネリストは、EUV の高コスト、193 つ以上の EUV 層を置き換える曲線 193i マスクの可能性、マルチビーム マスク描画装置と新しいレーザーの利用可能性をはじめとして、XNUMXi をより小規模なノードに引き下げるいくつかの要因を挙げました。曲線 XNUMXi マスクを作成できるライター。

写真左から右へ：藤村アキ、クリス・プログラー、グレン・シャイド、ハリー・レビンソン。

藤村： 半導体の最先端は変わりました。現在、多くの大規模アプリケーションには「最先端」は必要ありません。多くの最終製品は非 EUV チップを求めています。現在、193i と 193 dry にも最先端のノードが搭載されています。図 1 に示す調査質問では、著名人は 193i のリーディング エッジ ノードが 5nm 以上から 14nm 以下の範囲にあると予測しました。商人のマスク職人として、クリス、あなたはどう思いますか？

図 1: 著名人は、現在および 193 年の最も先進的な 2030i 最先端ノードを予測しています。

プログラー: 193nm未満であっても、より優れたチップを製造するために、7iをさらにいくつかの層に拡張する機会があると考えています。 「5i を使用してこの 193 つの層を XNUMXnm のように見せることができれば、他の多くの機能のパフォーマンスも引き継がれるでしょう。」と言っている顧客もいます。

レビンソン: 193i では、ノードを縮小できるようにするための興味深いことがたくさん行われています。 193i に最適な新しいアプリケーションもあります。量子コンピューティングでは、非常に低いレベルのラインエッジ粗さが必要ですが、小さな機能は必要ありません。私たちの業界は全体的にダイナミックになっており、見ていて楽しいです。

シャイド: 私たちは 193i の開発を続けています。曲線マスク、低感度レジスト、マルチビーム マスク ライターなど、193i をさらに活用するための新しい開発がいくつかあります。私たちは 193i マスクのより良い登録を目指して努力を続けています。 EUV のコストを考慮すると、可能であれば 193i を選択するでしょう。

藤村： EUV のコストについて言えば、図 193 に示すように、マスク製造の 2 つの側面について XNUMXi との相対的なコストを把握するために新しい質問をしました。ここで何か驚くべきことはありますか? OPCとMPCには驚きました。どう思いますか、ハリー？

図 2: Luminaries は、EUV と 193i マスク製造の相対コストの比較を提供します。

レビンソン: 20 年以上前の新聞を読んでいる人なら、この崖が近づいていることがわかるでしょう。 EUV の計算リソグラフィーは、新たなレベルの複雑さです。マスクの 3D 効果を例に挙げます。 EUV に真剣に取り組む場合は、計算ソリューションが必要です。

藤村: グレン、あなたは EUV が地球に与える影響についての素晴らしい分析を発表しました。 コスト マスクメーカーにとっては。何か追加したいことはありますか？

シャイド: この講演で私が焦点を当てなかったのは、機器の稼働時間です。コストに大きな影響を与えます。冗長機器が必要になると、すぐに増えてしまいます。

プログラー: このチャートがすべてを物語っています – EUV は非常に高価です。この調査結果には特に驚くべき点はない。数字を見ると、マスク業界はその規模の約 40% を設備投資に費やし、そのほとんどが .33 NA EUV の開発に費やされました。通常、半導体業界全体では約 20% です。高NA EUVでは、マスク業界では40～50%まで上がると予想しています。しかし、Tech Insights によると、7 年までにマスク全体のわずか 2027% が EUV になる予定です。EUV のコストを正当化するには、適切なチップが必要であり、大量に製造する必要があります。

藤村: ChatGPT をトレーニングするには 30,000 個の NVIDIA H100 フルレチクル チップが必要であり、現在、すべての大企業がそれを実現しようと努めなければなりません。

次に、曲線マスクに移りましょう。著名人たちは、曲線が 193i だけでなく EUV にも適用されることを明らかにしており、これについてはグレンも話していました。それでは、全体的な曲線マスク作成のサポートはどのような状況にあるのでしょうか?図 3 の調査結果によると、著名人は今日の曲線マスクの需要に応えることができると非常に自信を持っています。グレン、どう思いますか？

図 3: 著名人は、需要を満たす曲線マスクの製造に自信を示しています。

シャイド: 曲線マスクの良さの定義がまだ必要です。

レビンソン: 曲線の計算を見ると、それは単純ではありません。

藤村: 曲線はレーザー ライターで書かれたノードにも拡張されますか、クリス?

プログラー: 曲線マスクはミッドレンジ ノードにプラスの影響を与えます。新しいレーザー ライターには曲線マスクを作成する機能があり、マスク メーカー向けに設計されたマルチビーム マスクがあるというニュースも入手しました。これにより、より経済的に曲線マスクを作成できるようになります。

藤村： 193i について話し続けて、193i 専用の新しい機器への投資に移りましょう。著名人らは、図 3 に示すように、今後 4 年間でマルチビーム マスク ライタとマスク検査が最大の成長をもたらすだろうと述べています。これについて他に何が言えますか?

図 4: 著名人は、193i 用途のみのマスク ライターと検査ツールへの投資が増加すると予測しています。

シャイド: この XNUMX 年代後半には、非常に多くの新しいファブが稼働し、マスクの生産量が増加しているため、電子ビーム マルチビーム マスク ライタが新規投資対象リストの中で最も上位にあることは驚くことではありません。重要なレイヤーは、利用可能な最高級のツールで作成することが常に推奨されます。投資する資金に柔軟性があり、ローエンドとハイエンドの両方を実行できる場合は、ほとんどの場合、デフォルトでハイエンドの資本を選択することになります。

プログラー: 私もグレンの意見に同意します、それは驚くべきことではありません。ここ数年、レーザー ライター業界は興味深いものになっています。 Mycronic が参入し、40 以上のツールを販売しました。明らかに、レーザー ライターには多くの需要が蓄積されています。私の計算によると、これら 40 個のツールだけで、約 150,000 個の成熟したマスク ユニットがシステムに組み込まれることになります。これだけの数のマスクがあり、ツールもまだ販売されています。その多くが、可変成形ビーム (VSB) 描画装置を含む老朽化したツールを置き換えていると考えなければなりません。需要は高まります。高速で高品質のレーザー ライターを利用できるため、曲線形状などの新しい用途に使用できるようになります。

藤村： では、古い VSB マスク ライターを置き換える人もいるでしょうか?

プログラー: 推測するに、レーザー ライターの 50% は、おそらく電子ビーム VSB ツールを含む EOL ツールの代替品です。しかし、レーザー書き込みマスクには多くの新機能があり、人々はそれを有効に活用するでしょう。

シャイド: 世界中の誰もがマルチビーム ライタを購入できるかどうかは明らかではありません。電子ビーム VSB ライタへの投資の増加に関して、アクセス可能なものであるため、このように反応する人もいるかもしれません。そのために、私たちはこれを長い間見ていきます。

レビンソン: この調査の質問は、IMS の低コスト マルチビーム ツールがドレスデンの AMTC に設置されるというニュースが流れる前の XNUMX 月に行われました。 EUVに行かずにファブをどのように活用しますか？曲線フィーチャは光学を拡張する優れたアプローチであるため、EUV マスクではなく曲線マスクを作成する必要があります。それで、私はドレスデンの古い同僚と連絡を取り合って、結果がどうなるかを確認するつもりです。

藤村： 最後に、図 5 に示すマスク市場の見通しについての結果を見てみましょう。SEMI は 3% の縮小を予測していますが、Luminaries は市場規模はほぼ変わらないと述べています。今年と将来についてはどう思いますか？

図 5: 著名人は、マスク市場は 2023 年もほぼ同じ規模にとどまると予測しています。

プログラー: SEMIとTech Insightsの今年のフォトマスクの生産量は横ばいか、若干縮小しているが、これは半導体業界全体よりもはるかに良い状況だ。私たちがこれまでに見てきたことのほとんどは、フォトマスク業界が当初の予測よりも少し遅れて、2024 年後半に復活することを示唆しています。フォトマスクはとても良い場所です。フォトロニクスが 2023 年も順調に推移すれば、XNUMX 年連続で過去最高の収益を記録することになります。

シャイド: 2023年は記憶力にとって厳しい年となった。長い間最悪の一つ。私たちは間違いなくチャートの赤い部分にいます。業界全体が「ほぼ同じ規模を維持する」と言っているのを見て非常にうれしく思います。マスク業界は必ずしも半導体業界を一対一で追跡しているわけではありませんが、今年はその影響が見られました。 2024年はもっと明るくなるはずだ。長期的には、特に新しいウェーハ工場を追加するにつれて、需要が確実に増加すると考えられます。これは Micron に限ったことではなく、業界全体に広く当てはまります。まだまだ予測は難しいですね。 EUV マスク側では、何枚のコピーが必要で、何層が変換され、何層が 193i と EUV になるのでしょうか? XNUMX 年後を見るのは難しいですが、長期的には上昇傾向が見られます。

レビンソン: 論理的には、それほど深刻ではない景気後退の場合、製造するマスクの数はウェハの量ではなく設計の数に相関するため、その影響は小さくなります。さらに多くのデザインが必要になる理由がわかります。 CPU からゲート アレイ、ASIC に移行すると、エネルギーが節約されます。これは今重要です。チップで 10 ワットを節約した場合、それを 100 億個製造すると、ギガワットになり、その影響は大きくなる可能性があります。これにより、私たちが前進するにつれて、業界でさらに新しいデザインが推進されるでしょう。

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• 情報源： https://semiengineering.com/industry-luminaries-highlight-opportunities-for-advancing-the-non-euv-leading-edge/