Hi toert,
Dit is zeker geen expertise van mij maar ik kan hier wel iets over uitleggen puur op basis van scholingsachtergrond.
Concurrentie heeft een tijd geleden een inspectie tool aangekondigd.(volgens mij hebben ze dat niet waar kunnen maken). Ook hier heeft ASML nu een monopoly positie in, ze hebben hier special HMI voor overkocht. De voorwaarde was wel dat het "opensource" zou zijn, HMI Escan mag niet zo zijn gebouwd dat het alleen op ASML machines werkt. (ik weet niet hoe de regelgeving in elkaar steekt, maar wat als je nu zelf opties aanbied die er bij de concurrent er niet opzitten? ) Zoals gezegd.. ik ben niet thuis hierin, ik doe alleen een schot in het duister.
De huidige tools zijn onnauwkeurig geworden, ze zijn ingehaald door de scanners. Uit mijn schooltijd herninner ik mij nog dat als je iets wilt meten, de resolutie ca. 10x zo groot moet zijn om er iets mee te kunnen. (teken voor jezelf een Sinus, je moet ca. 10 punten hebben in een periode voordat je dit kan zien dat het een sinus betreft, met 2 punten zie je niet eens dat het een sinus is, je meeting is waardeloos, wellicht denk je zelfs dat het een rechte lijn is). Daarnaast is troughtput nog steeds belangrijk. het schiet niet op als het 5 uur duurt om 1 expose te meten. beetje het zelfde verhaal, wellicht drift het process sneller dan je kan corrigeren. Wordt het echt kritisch dan zul je meer moeten gaan meten.
Normaal wordt een inspectietool gebruikt om een paar keer per batch te kijken hoe het resultaat is, daarna wordt een feedbackloop ingebracht om nog even wat bij te schaven. Zonder feedbackloop zou je bijvoorbeeld een driftend process kunnen krijgen. Hier ook weer een beetje hetzelfde concept. Je kan een voorspelling doen die 000.1% procent mis zit over tijd. Echter wanneer hier veel tijd overheen gaat heb je een probleem. je zal een keer je onnauwkeurigheid moeten "nullen" ofwel absoluut maken.
De Escan bevat technologie van HMI wat een paar jaar geleden overgekocht is, het is vergelijkbaar met mapper technologie, die mensen werken daar dus ook aan. Het is een Multi E beam. Meerdere electronen beamen naast elkaar zodat hij ook snel genoeg is. ik weet niet of de concepten van HMI & mapper ook een Multi e Beam bevatte. Wat in iedergeval heel lastig is, is elektronen met, ik doe een gok, 1,5 KV (150000 volt) op een wafer te schieten er ook voor te zorgen dat die elektronen niet afgebogen worden door magnetische Velden of dat ze richting niet geisoleerde onderdelen gaan en kortsluiting veroorzaken. Een stage bestaat immers uit lineaire actuatoren die door magnetisme aangedreven worden. plus als je over picometer niveau hebt, dat ongeveer alles wel een magnetisch veld kan creeren wat sterk genoeg is om een afbuiging te veroorzaken.
In die presentatie van 2018 was dit dus al aangekondigd.
Je hebt een EUV nodig voor de meest kritische lagen (je kunt het ook met een DUV, die zijn momenteel zelfs nog nauwkeuriger, echter krijg je dan triple patterning of nog meer), dit kost gewoon veel tijd, plus je yield zou omlaag kunnen gaan) dus dat is gewoon niet geschikt voor High volume productie, het is veel te duur. een beetje vergelijkbaar met het Mapper verhaal.
Wat je dus krijgt, als voorbeeld, ook hier weet ik het exacte niet van, is een paar XTs die simple lagen schieten, dat is gewoonweg rammen met die handel, zeg ~60% van een chip. Dan krijg je wat moeilijkere lagen, NXT oude serie, ~25% van de lagen. Dan nieuwe NXT voor al de moeilijke lagen ~10% daarna komt EUV dan nog.
Het grootste voordeel van EUV is dat het vooral een mooie flow geeft in een FAB. Anders zou een wafer meerdere keren onder bepaalde machines doormoeten, dit maakt het zeer moeilijk. (als voorbeeld: stel dat een vierkantje een beetje skewed is, en je legt 5 van die vierkantjes op elkaar op dezelfde machine, dan is je overlay nog steeds 100%, ze hebben allemaal dezelfde deformatie).
Stel dat je dus geen 5 lagen hoeft te schieten die hetzelfde zijn (dus voor het beste resultaat ook nog Exact hetzelfde machine nodig hebben), maar dit in 1 keer kan doen dan wordt je process een stuk makkelijker ==> zie daar EUV. Zonder EUV zou de kosten per wafer flink omhoog gaan.
Dan heb je nog een andere factor, dat is dat het in tijd aantrekkelijker wordt om te gaan stapelen ipv verkleinen wat je zoals bij 3D nand ziet. Ook dit speelt mee, echter krijg je hier weer hetzelfde verhaal. Je kunt super nauwkeurig exposen. Dit moet alleen wel altijd op dezelfde machine om repeterend nauwkeurig te zijn gevolg: moeilijk process, veel waste. En als je meer gaat stapelen, dan kan het wel eens heel aantrekkelijk zijn om tussendoor te kijken of al je lagen goed waren, als dat niet is, dan ben je voor jan met de korte naam de overige lagen aan het exposen. zie hier de vraag voor een super nauwkeurig tool met de zelfde troughput als de machine!
1 van de grote vragen van de klant is Machine to Machine overlay. Hoe nauwkeurig is onze machine als je de wafer zomaar door random machine heen draait? dat is waar het de klant misschien zelfs nog wel meer om geeft dan het "uiterst dunne lijntje" wat je kunt printen. De machine to machine overlay heeft in ieder geval een enorm groot aandeel in kosten per wafer (completed wafer).
En 1 van de statements was Jaren geleden wellicht wel dat EUV DUV zou vervangen. Maar met de bovenstaande info is denk ik wel duidelijk dat dat niet zomaar gebeurt.. je hebt het hele scala nodig wil je zo goedkoop mogelijk produceren.
Het gaat niet altijd om uitersten, en wat de specificities weergeven. Het gaat om bruikbaarheid en stabiliteit waar je alles op kunt afstellen en verbeteren. (wat heb ik aan een tesla die 3 keer een sprintje kan trekken van 0 tot 100 in 2,5 seconden waarna hij overhit is op een circuit ? doe dan maar een wat langzamere Porsche 911 die fenomenaal is over het hele circuit).
Kleine sidenote.. Ik ben hier dus geen specialist in, en eerlijk gezegd weet ik niet eens hoe dit soort items onderzocht worden