Nedostatočný výťažok kvôli stochastickým chybám stojí výrobcov čipov miliardy pri pokročilých procesných uzloch. Súčasné metódy riadenia procesov nestačia na vyriešenie rozsiahlych stochastických zlyhaní. Nová odborná štúdia načrtáva návrhy a merania na prekonanie medzery v oblasti stochastiky.
Nová odborná štúdia tvrdí, že polovodičový priemysel stráca miliardy dolárov kvôli niečomu, o čom počulo len málo ľudí mimo tohto odboru: stochastická variabilita. Táto forma náhodnej odchýlky vzorov je teraz považovaná za najväčšiu prekážku dosiahnutia vysokej úspešnosti (výťažnosti) pri najpokročilejších procesných uzloch.
Štúdiu vypracovala spoločnosť Fractilia so sídlom v Austine v Texase, ktorej technický riaditeľ Chris Mack poznamenal: „Stochastická variabilita prispieva k omeškaniu zavedenia pokročilej procesnej technológie do rozsiahlej výroby, čo predstavuje straty v hodnote miliárd dolárov.“
Ovplyvnenie výťažnosti, výkonu a spoľahlivosti.
Mack ďalej vysvetlil, že súčasné stratégie riadenia procesov nedokázali vyriešiť tieto náhodné efekty. „Prekonanie stochastickej medzery si vyžaduje úplne odlišné metodiky, ktoré si výrobcovia zariadení musia overiť a prijať,“ povedal Mack.
Fractilia definuje túto „stochastickú medzeru“ ako rozdiel medzi tým, čo sa dá vytvoriť vo výskume, a tým, čo sa dá spoľahlivo sériovo vyrábať s prijateľnou výťažnosťou. Jadrom tejto medzery je náhodnosť zakorenená vo fyzike materiálov, molekúl a zdrojov svetla používaných pri výrobe čipov.
Hoci tieto efekty boli kedysi zanedbateľné, teraz spotrebúvajú čoraz väčší podiel z rozpočtu na výrobné chyby. „Videli sme, ako naši zákazníci vyrábajú husté prvky s rozmermi už 12 nanometrov vo výskume a vývoji,“ povedal Mack. „Ale keď sa to pokúšajú preniesť do výroby, stochastické zlyhania ovplyvňujú ich schopnosť dosiahnuť prijateľnú výťažnosť, výkon a spoľahlivosť.“
Problém narástol spolu s nárastom EUV a high-NA EUV litografie. Tieto pokroky umožnili výrobcom čipov pokúsiť sa o ešte menšie prvky, ale zároveň ich urobili zraniteľnejšími voči stochastickým defektom. Na rozdiel od bežnej variability sa tento typ nedá eliminovať prísnejšími kontrolami, je potrebné ho riadiť pomocou návrhov a meracích techník založených na pravdepodobnosti.
„Stochastická medzera je celoodvetvový problém,“ povedal Mack. „Tento problém sa dá minimalizovať a kontrolovať, ale všetko sa začína presnou technológiou merania stochastiky.“
Odborná štúdia obsahuje analýzu problému a navrhuje návrh zohľadňujúci stochastiku, inovácie v oblasti materiálov a aktualizované riadenie procesov ako cestu vpred.
waynewilliams@onmail.com (Wayne Williams)
