14nm進展不順 Intel下一代Broadwell跳票 - 3C

※ 引述《FTICR (FT-ICR)》之銘言：
: 分享一下小弟的淺見
: 下一代 14nm 所用的曝光系統和之前完全不同
: 目前都是使用 193nm ArF 光源 搭配浸潤式微影 (immersion lithography)
: 解析度極限大約是 193*0.25/1.44=33.5nm (0.25=k1 1.44=NA 這邊物理就不細講了)
: 要做這個尺寸以下 需要使用雙圖樣微影技術 (double patterning lithography)
: 簡單來說 就是做一格圖案分兩次曝光
: 詳細請看 http://en.wikipedia.org/wiki/Multiple_patterning
: (文中提到 Intel 65nm 之後其實已經開始用此技術 如果要做到 15nm可能需要分三次)
: 但分n次曝光=做同樣量的晶圓需要 n倍時間 or n倍數量的機台
: 曝光機是FAB中最貴的機台 (一台約數千萬美金)

Multi-patterning的重點不在resolution在AA,所以你不可能無限制的去拆pattern
目前在拆個3層就已經是極限了,更何況很多layer不是你想拆就拆,因為device特性
會跑掉阿,就算是比較簡單的後段metal也根本沒人想或敢拆到3層
那好,我拆成兩層然後還曝不出來怎麼辦?我告訴你,這就是現在大家遇到的問題
沒人看好EUV,恐怕連ASML自己也是,不然當初1950I出了就放下豪語說這是
193 immersion最後一台了,結果今年就跟各大foundary推銷1960I
還主打Multi-patterning(因為AA improve)還有SMO(其實1950I就有,但1960I好像比較
好用,這是因為他知道你拆pattern也曝不出來,所以弄這個讓你玩)
所以目前到14nm曝光系統還是一樣的,只是手法不同 (EVU曝一批lot要休息一小時
怎麼量產?)

所以在14nm可以想見的Intel一樣也遭遇到AA的問題,但這要靠機台幫忙
(就不知道ASML今年的1960I給不給力),就算有機台,design rule勢必也面臨
很大的挑戰,EX:pattern 怎麼拆?拆pitch?拆direction?拆特定pattern(如line-end)
還有SMO如何最佳化,讓各種pattern都能照顧到;HKMG process還罩不罩的住?
28/32大家在填HK材料時已經在唉唉叫,14填不填的好?填不好就是漏電流了
想想Intel在90時候的悲劇(P4年代號稱噴火龍,就是漏電流問題,後來換掉poly材料
才沒繼續悲劇),所以14會delay其實一點都不讓人意外啊..........


: ---------------------下面開始是重點---------------------
: 以上的問題各公司都知道 於是約 10年前曝光機的龍頭廠商 ASML 開始發展EUV
: EUV 全名 Extreme ultraviolet lithography (極紫外光) 目前使用 13.5nm波長
: 產生方法是用高功率 CO2 laser去 轟擊錫粒 (詳細機制可能有點複雜)
: 其實它的波長已經可以算是 X-ray
: 但因為之前有人研究使用 hard X-ray(波長更短) 曝光結果最後失敗 (原因麻煩補充)
: 不想用類似的名稱所以選擇 EUV
: 拉回來 EUV使用13.5nm波長的光 是193nm 的1/14 解析度 CD=λ*k1/NA
: 雖然NA、k1沒有193nm好 但波長短很多 所以解析度還是可以好很多
: 目前 EUV的曝光機台只有預量產型 (NXE:3100)
: 問題出在光源功率 (出光亮)不夠 所以曝光時間會被拉長 (簡單來說就是產量不夠)
: 所以還不合乎生產成本 (曝光機很貴!)
: 現在還在研究如何讓功率更高 (約需要提升10倍) 以達到需求
: 附上一些相關的文章和reference:
: ASML: EUVL into production with ASML’s NXE platform
: http://tinyurl.com/ktysqh7
: Wikipedia: Extreme ultraviolet lithography
: http://tinyurl.com/yln53s4
: imec: Lithography options for the 31nm half pitch node
: http://tinyurl.com/kms6ysn
: ASML: EUV lithography: today and tomorrow
: http://tinyurl.com/mpv5kz7
: ASML: EUV lithography into production at chipmakers
: ~update on ASML's NXE platform~
: http://tinyurl.com/n2qwpnt
: Wikipedia: Next-generation lithography
: http://tinyurl.com/kj5phes
: 結論:
: Intel下個世代可能想用 EUV 但目前技術還不夠成熟
: 而 multiple pattering 成本過高 (定位相同的 CPU 價格1.5倍你想買?)
: 補充:
: 推文提到TSMC 其實全世界最高階的製程瓶頸都在這邊
: Intel TSMC samsung 都有投資 ASML (股票分布 15% 5% 3%)
: 所以台積電也沒什麼好超越的 我猜曝光機 Intel還是會搶到最多
: (文中提到的NXE:3100 今年只出貨11台XD)
: 感謝看完 歡迎來信討論~
: (小弟只是對半導體有興趣的大學生 )
: 麻煩前輩糾正&補充

不,這你錯了,你說EUV不成熟,但Intel已經用這種機台在生產產品賣了
只是不是消費性產品,你指的是消費性產品EX:眾所周知的CPU,那是對的
所以要說這技術不成熟,這也不太對,畢竟他只是不能滿足廣大鄉民的需求
但應付金字塔頂端的顧客是足夠的,現在在做的只是如何滿足廣大鄉民的需求而已
基本技術都不會再變了(包含光罩)

還有EUV成本比Multi-patterning還要高,因為你沒考慮到EUV光罩的困難
這是因為EUV光罩從穿透式光罩(193以前都是)變成反射式光罩
造成光罩製作困難,並且重複使用率低,因為無法上膜(pellicle),無法上膜會造成
particle沾黏,以及因為環境和曝光所產生的haze,而目前193光罩則都有上膜

說TSMC可以趕上I甚至超越,只能說外國賣FA報告的商人都笑了
(我單指process,因為I是design house+foundary,而T是純foundary,
因此只比process較公平),如果有錢買個報告,買基本的就行,大約100萬美金左右
你就可以知道T跟I的差距,事實上我不諱言,光蝕刻I>T>>U&G,其他就不用說了
蝕刻有多重要?SiGe吃的好電性嚇嚇叫,其實當大家都把焦點放在黃光的時候
其實人家就注意到蝕刻將會是一個大瓶頸(28/32之後就是,某foundary弄不出來就是
卡在蝕刻),蝕刻很微妙,不像黃光CD不對馬上就知道是你,就算蝕刻完倒光光,
也會被說是黃光target不對要re-target,所以通常全部的鬼抓完後,才會抓到蝕刻


: ※ 引述《f91jacky (愛撫久)》之銘言：
: : 14nm進展不順 Intel下一代Broadwell跳票2015
: : 多年來Intel一直按照其Tick-Tock的步伐穩步前進，今年是Intel的“Tock年”，剛剛發
: : 布的Haswell處理器在製造工藝不變（和Ivy Bridge同為22nm）的前提下將架構升級。而
: : 按照這個策略來看的話，Intel的Broadwell處理器將會於明年發布，架構不變，但將製造
: : 工藝升級至14nm，其發布時間應該是明年二季度。
: : 遺憾的是VR-Zone在今天爆料稱明年我們看不到Broadwell處理器了，能等到的只有升級版
: : 的Haswell，Broadwell處理器要等到2015年才能出現。至於跳票的原因，有分析稱是
: : Intel的14nm工藝進展不太順利，到明年根本無法滿足量產的需求，當然這只是猜測，具
: : 體原因應該只有Intel自己才知道了。
: : 筆者認為Intel放慢增長的步伐跟AMD也是有一定關係的，畢竟其推土機和打樁機都對
: : Intel現有的處理器無法造成任何威脅，這讓Intel推陳出新的動力越來越小，而且消費者
: : 也並不一定認可這種頻繁的升級策略。
: : 下面我們來說說明年的升級版Haswell，雖然Broadwell跳票了，但其配套的9系晶片組將
: : 會在明年和升級版Haswell共同推出。升級版的Haswell處理器在架構方面不會有什麼變化
: : ，但是頻率必然會有所提升。
: : 9系晶片組方面目前曝光的訊息還不多，可以確定的是它在8系晶片組的基礎上會增加
: : SATA Express界面的支援，磁片速度達到了1GB/s，另外還會支援更大容量的存儲設備以
: : 及硬體底層防毒。
: : 至於升級版Haswell處理器的發布時間有可能會在明年的第二季度早期，但這只是猜測。
: : from: http://news.mydrivers.com/1/265/265359.htm
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: : Broadwell要等兩年嗎?!
: : INTEL: 多讓你一年，你能追多少呢! (菸)

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