ASML, Intel, Samsung и TSMC готовят переход на фотошаблоны 6×12 дюймов
Новый формат должен вернуть High-NA EUV-сканерам полноразмерное поле экспонирования и избавить крупные кристаллы от сшивания двух экспозиций. Для этого потребуется переделать всю цепочку производства, проверки и обращения с фотошаблонами.
ASML, Intel, Samsung и TSMC совместно поддерживают переход полупроводниковой отрасли на фотошаблоны формата 6×12 дюймов, сообщает Tom’s Hardware. Такой формат рассматривается как решение одного из ограничений литографии High-NA EUV при выпуске больших чипов.
Системы High-NA EUV с числовой апертурой 0,55 обеспечивают разрешение одной экспозиции до 8 нм, тогда как у нынешних EUV-сканеров с апертурой 0,33 этот показатель составляет 13 нм. Однако в High-NA используется анаморфная оптика с уменьшением 4× по одной оси и 8× по другой. Поэтому стандартный фотошаблон 6×6 дюймов позволяет экспонировать поле лишь 26×16,5 мм — вдвое меньше привычного поля 26×33 мм.
Для сравнительно небольших кристаллов это ограничение не критично. Но крупные кристаллы, которые помещались в обычное поле 26×33 мм, при сохранении монолитного дизайна приходится наносить двумя High-NA-экспозициями со сшиванием; альтернативой может быть разделение проекта на несколько чиплетов. Этот метод требует особенно точного совмещения частей рисунка, накладывает дополнительные ограничения на проектирование и может ухудшать выход годных изделий.
Кроме того, сшивание снижает производительность сканера ASML Twinscan EXE:5200B: при экспонировании половины поля она может достигать 175 пластин в час, а при использовании сшивания — около 125 пластин в час, приводит данные издание.
Фотошаблон 6×12 дюймов должен компенсировать ограничение анаморфной оптики: удвоение размера в направлении с уменьшением 8× позволит вновь получить поле 26×33 мм и печатать крупные кристаллы без сшивания. Но переход затронет не только сами шаблоны. Поставщикам заготовок понадобятся оборудование и процессы для нанесения равномерных отражающих EUV-слоёв на увеличенную площадь, а производителям масок — новые или доработанные системы записи, травления, инспекции и метрологии.
Менять придётся также оборудование для очистки, защитные плёнки pellicle, контейнеры для хранения и транспортировки, автоматизированные системы обращения с масками и сами High-NA-сканеры ASML. Последние должны быть способны фиксировать и с высокой точностью позиционировать заметно более крупные ретикулы.
При этом новый формат не вытеснит нынешние шаблоны 6×6 дюймов: они останутся необходимы для действующих и будущих Low-NA EUV- и DUV-систем. Отрасли предстоит параллельно поддерживать два формата, что увеличит стоимость и сложность внедрения.