ASML onder vuur om fouten in chips
Bij het maken van de ultrasmalle spoorbreedtes waarvoor de nieuwe EUV-techniek is bedoeld blijken chipmachines nog niet altijd betrouwbaar te werken.
© ASML
ASML
Die waarschuwing komt uit een onderzoek van het Belgische Imec dat deze week wordt gepresenteerd op de SPIE Advanced Litography conferentie in Silicon Valley, meldt EETimes. De belangrijkste chipproducenten zoals GlobalFoundries, Samsung en TSMC zijn druk in de weer de nieuwe Extreme Ultra Violet (EUV) lithography rijp te maken voor hun productieprocessen.
EUV lithografie
Chips worden al jaren gemaakt met een lithografieproces. Dat houdt in dat een plaat silicium-oxide (een wafer) wordt voorzien van een laag lichtgevoelig materiaal genaamd Photoresist. Over de wafer wordt een masker aangebracht met de gewenste chipbedrading. Door het masker te belichten met een sterke lichtbron verdwijnt het Photoresist-materiaal op de plekken die niet zijn afgedekt door het masker. Vervolgens wordt de wafer blootgesteld aan zuur dat het siliciumoxide weg-etst. De delen die nog bedekt zijn met Photoresist worden beschermd tegen de etsende werking van het zuur. Die vormen de bedrading op de chip. Hoe korter de golflengte waarmee wordt belicht hoe nauwkeuriger de draden op de chips kunnen worden geplaatst (spoorbreedte).
In de huidige chipproductie wordt doorgaans gebruik gemaakt van ultraviolet licht. Daarmee zijn spoorbreedtes tot 14 nm te maken. Door nog kortere golflengtes te gebruiken, zoals met Extreme Ultraviolet licht (EUV) zijn in principe spoorbreedtes tot 3 nm te maken.
Volgens de directeur Advanced Pattern bij Imec - Greg McIntyre - doet het probleem zich voor bij het maken van chips met spoorbreedtes kleiner dan 7 nm. De chipmakers willen volgend jaar hun productiestraten hebben aangepast voor het maken van chips met een spoorbreedte van 7 nm. ArsTechnica sprak de VP reseach van GlobalFoundries - George Gomba - die het bestaan van de problemen onderschrijft en aangeeft dat de NXE-3400 chipmachine van ASML nog niet aan de standaarden voldoet die de chipproducent vereist. Bovendien zegt hij dat er een nieuwe manier moet komen om de maskers te controleren die in het lithografieproces worden gebruikt.
De volgende stap is de spoorbreedte verder te verkleinen naar 5 en zelfs 3 nm. Dat zou EUV lithography mogelijk moeten maken. Hoe kleiner de spoorbreedte, hoe compacter en dus krachtiger de chips kunnen zijn.
Maar de nieuwe technologie lijkt volgens dit onderzoek dan op onverwachte problemen te stuiten. Op willekeurige plekken wordt teveel geleidend materiaal weggeëtst en op andere plekken blijft er te veel achter. In het eerste geval ontstaan er gaten in de verbindingen en het andere geval resulteert in kortsluiting.
ASML wijst op fase van implementatie
De woordvoerding van ASML wijst er op dat het gebruik van EUV nog niet volledig is uitontwikkeld. "Voor EUV is de focus nu om het 7 nm productieproces bij onze klanten (de chipfabrikanten). Dat zul je zien in 2019 en er wordt meer capaciteit verwacht in 2020. De imaging performance van de NXE3400 past goed bij 7 nanometer. Waar we momenteel hard aan werken is het verbeteren van de gemiddelde beschikbaarheid van het systeem (de up-time)." ASML presenteerde de voortgang met betrekking tot het oplossen van de problemen tijdens dezelfde SPIE-conferentie gepresenteert. EETimes schreef daar over.
De nog kleinere spoorbreedtes zoals 5 nm waar zich de problemen voordoen die Imec signaleert, zijn volgens ASML nog echt voor de langere termijn. Problemen met onderdelen van het proces, zoals bijvoorbeeld de werking van Photoresist, moeten door partners in het ecosysteem worden opgelost. Dat zijn geen materialen die ASML zelf ontwikkelt.
Reacties
Om een reactie achter te laten is een account vereist.
Inloggen Word abonnee