Những điểm sáng hàng năm lần thứ 12 của Sáng kiến ​​eBeam Khảo sát vào năm 2023 đã báo cáo một loạt các nút từ >5nm đến 14nm là các nút không phải EUV tiên tiến nhất sử dụng kỹ thuật in thạch bản 193i. Một nhóm gồm các chuyên gia về mặt nạ quang học và in thạch bản bán dẫn đã tranh luận về một số kết quả khảo sát, bao gồm cả kết quả này, để cung cấp thêm thông tin chi tiết đằng sau kết quả. Aki Fujimura, Giám đốc điều hành của D2S, Inc., công ty quản lý tài trợ cho Sáng kiến ​​eBeam, đã điều hành cuộc thảo luận nhóm năm 2023 diễn ra trong Hội nghị Công nghệ Mặt nạ quang SPIE vào tháng 193. Tham gia cùng ông có Chris Progler, CTO của Photronics; Glen Scheid, Giám đốc Điều hành tại Trung tâm Công nghệ Mặt nạ Micron; và Harry Levinson, Nhà in thạch bản chính tại HJL Lithography (ảnh bên dưới). Trong cuộc thảo luận được tóm tắt ở đây, các thành viên tham gia hội thảo đã trích dẫn một số yếu tố thúc đẩy 193i giảm xuống các nút nhỏ hơn bắt đầu từ chi phí EUV cao, tiềm năng của mặt nạ 193i có đường cong để thay thế một hoặc nhiều lớp EUV và sự sẵn có của các máy viết mặt nạ đa tia và tia laser mới những nhà văn có thể viết được mặt nạ XNUMXi có đường cong.

Ảnh từ trái qua phải: Aki Fujimura, Chris Progler, Glen Scheid, Harry Levinson.

Fujimura: Lợi thế dẫn đầu của chất bán dẫn đã thay đổi. Hiện nay, “bleeding edge” không còn cần thiết đối với nhiều ứng dụng có khối lượng lớn. Nhiều sản phẩm cuối cùng tìm kiếm chip không phải EUV. Bây giờ, 193i và 193 dry cũng có các nút ở đầu. Trong câu hỏi khảo sát được hiển thị trong hình 1, các chuyên gia đã dự đoán các nút cạnh đầu 193i nằm trong phạm vi từ >5nm đến ≤14nm. Là một thương gia sản xuất mặt nạ, bạn nghĩ sao, Chris?

Hình 1: Luminaries chiếu các nút hàng đầu 193i tiên tiến nhất hiện nay và vào năm 2030.

Người lập trình: Chúng tôi nhận thấy cơ hội mở rộng 193i lên thêm một vài lớp nữa để tạo ra con chip tốt hơn, thậm chí dưới 7nm. Một số khách hàng của chúng tôi nói rằng “nếu tôi có thể làm cho lớp này trông giống như 5nm bằng cách sử dụng 193i, thì nó sẽ mang lại hiệu suất cho nhiều chức năng khác”.

Levison: Có rất nhiều điều thú vị xảy ra với 193i khi cho phép bạn thu nhỏ các nút. Ngoài ra còn có những ứng dụng mới rất phù hợp với 193i. Hãy lấy ví dụ về điện toán lượng tử, vốn cần mức độ nhám của cạnh cực kỳ thấp nhưng không cần các tính năng nhỏ. Ngành công nghiệp của chúng tôi đã trở nên năng động trên diện rộng và thật thú vị khi xem!

Scheid: Chúng tôi đang tiếp tục phát triển 193i. Có một số phát triển mới giúp chúng tôi tận dụng tối đa 193i bao gồm mặt nạ đường cong, điện trở có độ nhạy thấp và đầu viết mặt nạ đa tia. Chúng tôi đang tiếp tục thúc đẩy việc đăng ký tốt hơn với mặt nạ 193i. Với chi phí của EUV, bạn sẽ chọn 193i nếu có thể.

Fujimura: Nói về chi phí của EUV, chúng tôi đã đặt một câu hỏi mới để thử và nắm bắt chi phí tương đối so với 193i cho bảy khía cạnh của việc chế tạo mặt nạ, như trong Hình 2. Có điều gì bất ngờ ở đây không? Tôi rất ngạc nhiên về OPC và MPC. Cậu nghĩ sao, Harry?

Hình 2: Các bộ đèn cung cấp sự so sánh chi phí tương đối giữa việc chế tạo mặt nạ EUV và 193i.

Levison: Đối với bất kỳ ai đọc các bài báo từ hơn 20 năm trước, bạn có thể thấy vách đá này đang đến gần! Kỹ thuật in thạch bản tính toán cho EUV là một mức độ phức tạp mới. Lấy hiệu ứng mặt nạ 3D làm ví dụ. Bạn phải có giải pháp tính toán nếu bạn nghiêm túc về EUV.

Fujimura: Glen, bạn vừa trình bày một phân tích tuyệt vời về tác động của EUV đối với chi phí cho người làm mặt nạ. Bạn có muốn bổ sung thêm điều gì không?

Scheid: Điều tôi không tập trung vào trong cuộc nói chuyện đó là thời gian hoạt động của thiết bị. Nó có tác động lớn đến chi phí. Nếu chúng ta cần thiết bị dư thừa, nó sẽ bổ sung rất nhanh.

Người lập trình: Biểu đồ nói lên tất cả – EUV rất đắt! Không có bất ngờ thực sự trong kết quả khảo sát. Khi tôi nhìn vào các con số, ngành công nghiệp mặt nạ đã chi khoảng 40% quy mô của mình vào chi tiêu vốn, chủ yếu là để mang lại .33 NA EUV. Nó thường là khoảng 20% ​​cho toàn bộ ngành công nghiệp bán dẫn. Với EUV High-NA, tôi kỳ vọng sẽ lên tới 40-50% cho ngành khẩu trang. Tuy nhiên, theo Tech Insights, đến năm 7, chỉ có 2027% tổng số khẩu trang là EUV. Bạn sẽ cần con chip phù hợp và tạo ra thật nhiều con chip để bù đắp cho chi phí của EUV.

Fujimura: Bạn cần 30,000 chip toàn màn hình NVIDIA H100 để đào tạo ChatGPT và tất cả các công ty lớn hiện nay đều phải cố gắng làm được điều đó.

Bây giờ chúng ta hãy chuyển sang mặt nạ đường cong. Những người nổi tiếng đã rõ ràng rằng đường cong dành cho 193i cũng như EUV, điều mà Glen đã nói đến. Vậy nhìn chung chúng ta đang ở đâu trong việc hỗ trợ tạo mặt nạ đường cong? Theo kết quả khảo sát ở hình 3, các ngôi sao sáng rất tự tin rằng nhu cầu về mặt nạ có đường cong ngày nay có thể được đáp ứng. Glen, bạn nghĩ sao?

Hình 3: Các ngôi sao sáng thể hiện sự tự tin trong việc chế tạo mặt nạ có đường cong để đáp ứng nhu cầu.

Ly hôn: Chúng ta vẫn cần một định nghĩa về độ tốt cho mặt nạ có đường cong.

Levison: Khi tôi nhìn vào phép toán về đường cong, nó không hề đơn giản.

Fujimura: Liệu đường cong có mở rộng đến các nút được viết bởi người viết laser không, Chris?

Người lập kế hoạch: Mặt nạ đường cong sẽ có tác động tích cực đến các nút tầm trung. Bạn có khả năng để nhà văn laser mới viết mặt nạ có đường cong và tin tức rằng có mặt nạ nhiều tia được thiết kế cho các nhà sản xuất mặt nạ thương mại. Điều này sẽ cho chúng ta một cách tiết kiệm hơn để viết mặt nạ đường cong.

Fujimura: Hãy tiếp tục nói về 193i và chuyển sang đầu tư trang bị mới dành riêng cho 193i. Luminaries cho biết mức tăng trưởng cao nhất sẽ đến từ công việc viết mặt nạ nhiều tia và kiểm tra mặt nạ trong 3 năm tới, như trong hình 4. Bạn có thể nói gì khác về điều này?

Hình 4: Các nhà sáng tạo dự đoán mức đầu tư sẽ tăng vào các công cụ viết mặt nạ và kiểm tra chỉ dành cho việc sử dụng 193i.

Scheid: Với rất nhiều nhà chế tạo mới xuất hiện trực tuyến và số lượng mặt nạ ngày càng tăng trong nửa sau của thập kỷ này, tôi không ngạc nhiên khi những người viết mặt nạ chùm tia điện tử là những người đứng đầu trong danh sách đầu tư mới. Chúng tôi luôn ưu tiên viết các lớp quan trọng trên các công cụ cao cấp nhất mà chúng tôi có sẵn. Nếu bạn có sự linh hoạt về số vốn mà bạn đang đầu tư để có thể chạy cả cấp thấp hơn và cấp cao hơn, bạn hầu như sẽ luôn mặc định sử dụng vốn cấp cao hơn.

Người lập trình: Tôi đồng ý với Glen, điều đó không có gì đáng ngạc nhiên. Ngành công nghiệp máy in laser rất thú vị trong vài năm qua. Mycronic đã tham gia và bán được hơn 40 công cụ. Rõ ràng là có rất nhiều nhu cầu dồn nén về máy viết laser. Theo tính toán của tôi, chỉ với 40 công cụ đó, nó sẽ đưa khoảng 150,000 đơn vị mặt nạ trưởng thành vào hệ thống. Đó là rất nhiều đơn vị mặt nạ và họ vẫn đang bán dụng cụ. Tôi phải cho rằng rất nhiều trong số chúng đang thay thế các công cụ cũ bao gồm cả đầu ghi chùm tia có hình dạng thay đổi (VSB). Nhu cầu sẽ tăng lên. Với khả năng truy cập nhanh vào máy ghi laser chất lượng cao, chúng sẽ được sử dụng cho các ứng dụng mới, bao gồm cả hình dạng đường cong.

Fujimura: Vì vậy, một số đang thay thế các nhà văn mặt nạ VSB cũ?

Người lập trình: Nếu tôi phải đoán, 50% số máy ghi laser có lẽ là sự thay thế cho các công cụ EOL bao gồm cả công cụ VSB chùm tia điện tử. Nhưng có rất nhiều khả năng mới dành cho mặt nạ viết bằng laser và mọi người sẽ tận dụng nó một cách hiệu quả.

Scheid: Không rõ mọi người trên thế giới đều có quyền mua bút viết đa tia. Trước sự gia tăng đầu tư của nhà văn VSB e-beam, một số có thể phản hồi theo cách này vì đó là những gì họ có thể tiếp cận được. Vì mục đích đó, chúng ta sẽ thấy điều này trong một thời gian dài.

Levison: Câu hỏi khảo sát này đã được đưa ra vào tháng XNUMX trước khi có thông tin rằng một công cụ đa tia chi phí thấp hơn của IMS đang được lắp đặt tại AMTC ở Dresden. Làm thế nào để bạn tận dụng nhà máy của mình mà không phải đến EUV? Các tính năng đường cong là một cách tiếp cận hay để mở rộng quang học, dẫn đến nhu cầu viết mặt nạ đường cong chứ không phải mặt nạ EUV. Vì vậy, tôi sẽ giữ liên lạc với đồng nghiệp cũ của tôi ở Dresden để xem mọi việc diễn ra như thế nào.

Fujimura: Hãy kết thúc kết quả này về triển vọng của thị trường mặt nạ, được hiển thị trong Hình 5. SEMI dự đoán mức giảm 3% trong khi Luminaries cho biết quy mô thị trường sẽ giữ nguyên. Bạn nghĩ gì về năm nay và tương lai?

Hình 5: Các ngôi sao sáng dự đoán thị trường mặt nạ sẽ giữ nguyên quy mô vào năm 2023.

Người lập trình: Cả SEMI và Tech Insights đều có mặt nạ quang phẳng hoặc thu nhỏ lại một chút trong năm nay, điều này tốt hơn rất nhiều so với ngành bán dẫn nói chung. Hầu hết những gì chúng ta đã thấy đều gợi ý rằng ngành công nghiệp khẩu trang sẽ quay trở lại muộn hơn vào năm 2024, muộn hơn một chút so với dự kiến ​​​​ban đầu. Photomasks đã là một nơi khá tốt. Nếu Photronics tiếp tục đi đúng hướng vào năm 2023 thì đây sẽ là năm thứ sáu liên tiếp chúng tôi đạt doanh thu kỷ lục.

Scheid: Năm 2023 là một năm khó khăn đối với trí nhớ. Một trong những điều tồi tệ nhất trong một thời gian dài. Chúng tôi chắc chắn đang ở phần màu đỏ của biểu đồ. Rất vui khi thấy ngành công nghiệp rộng lớn hơn nói rằng “giữ nguyên quy mô”. Ngành công nghiệp mặt nạ không nhất thiết phải theo dõi từng ngành công nghiệp bán dẫn nhưng năm nay chúng tôi đã thấy tác động. Năm 2024 sẽ tươi sáng hơn. Về lâu dài, chúng tôi chắc chắn thấy nhu cầu sẽ tăng lên, đặc biệt là khi chúng tôi bổ sung thêm các nhà sản xuất tấm bán dẫn mới. Điều đó không chỉ xảy ra với Micron mà còn áp dụng rộng rãi trên toàn ngành. Việc dự báo vẫn còn khó khăn. Về mặt mặt nạ EUV, cần bao nhiêu bản sao, bao nhiêu lớp sẽ chuyển đổi, bao nhiêu lớp sẽ là 193i so với EUV? Khó có thể thấy hết trong một năm nhưng về lâu dài, chúng ta thấy xu hướng tăng.

Levison: Về mặt logic, khi có một đợt suy thoái không quá nghiêm trọng, tác động sẽ ít đơn giản hơn vì số lượng mặt nạ bạn tạo ra tương quan với số lượng thiết kế chứ không phải khối lượng wafer. Chúng tôi thấy lý do cho nhiều thiết kế hơn. Khi bạn chuyển từ CPU sang mảng cổng sang ASIC, bạn sẽ tiết kiệm được năng lượng. Điều này quan trọng bây giờ. Nếu bạn tiết kiệm được 10 watt trên một con chip, nếu bạn tạo ra 100 triệu con chip trong số đó, thì đó là gigawatt và tác động có thể rất lớn. Điều này sẽ thúc đẩy nhiều thiết kế mới hơn trong ngành khi chúng tôi tiếp tục phát triển.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://semiengineering.com/industry-luminaries-highlight-opportunities-for-advancing-the-non-euv-leading-edge/