Canon ontwikkelt nanostempeltechnologie voor productie 11nm-chips

Canon heeft bevestigd dat zijn machines halfgeleiders kunnen maken op 11nm door gebruik te maken van nanostempellithografie. Dat wist het concern te melden op de Canon Expo 2015 in Tokyo. Canon toonde een matrijs of vorm die als model dient en de gemaakte wafer op de expo.

Dat schrijft het Japanse Nikkei Techology op zijn site. Canon doet onderzoek naar de nanostempeltechnologie samen met Toshiba om de minimale grootte van transistors en andere onderdelen op chips nog verder te verkleinen. De techniek staat internationaal bekend als nanoimprint-lithography of NIL. Doordat er geen gebruik gemaakt hoeft te worden van lithografie om de structuren op de wafers aan te brengen, wordt de lijndikte op de wafers niet bepaald door de golflengte van het licht.

Op dit moment is Canon aan het testen met nanostempelmachines om chips met een 16- tot 20nm-procedé commercieel interessant te maken. De eerste machines moeten in 2016 op de markt komen, waarna chips met het 16-20nm-formaat waarschijnlijk in 2017 verkrijgbaar zullen zijn. Canon is al langer bezig met het verder ontwikkelen van de technologie. Begin dit jaar kondigde het bedrijf al aan dat het zich nog meer bezig zou gaan houden met de productie van apparatuur voor nanostempellithografie.

Nanostempellithografie werkt door middel van een matrijs die in contact komt met een materiaal dat op glastemperatuur gebracht is met behulp van uv-licht of laser op het oppervlak van een substraat. Na het 'stempelen' van de negatieve vorm in het tijdelijk zachtere materiaal, hardt het materiaal uit en is er een positieve structuur. Omdat er geen precieze lenselementen nodig zijn zoals bij de productie van halfgeleiders door middel van lithografische technieken, zijn de bouw en het formaat van de machines simpeler bij NIL. Door dat laatste zijn de nadelen zoals tragere verwerking, minder problematisch, omdat de kosten per machine lager zijn.

In eerste instantie zal de techniek worden toegepast voor het maken van nand-flashgeheugen en niet voor logische circuits, aangezien vervuiling relatief makkelijk optreedt en stof of ingestorte patronen direct een heel circuit onbruikbaar maken.

Nanostempellithografiemachines van Canon, renders van productiesystemen in ontwikkeling

Reacties (13)

[Iblies]

Simpeler, goedkoper, uitbesteden?

Op dit moment worden de cruciale delen vaak geproduceerd in oa Japan, Taiwan, USA en vervolgens geassembleerd in oa China.

Overigens ben ik van mening dat robotisering snel op gang mag komen. Veel simpele zaken worden uitbesteed naar China en met robotisering kun je een deel van de productie in iig terughalen.

[hydrargyrum]

Je weet dat 80% van alle chipmachines van de wereld in het Nederlandse Veldhoven geproduceerd worden? Deze machines worden vanuit Nederland naar de foundries getransporteerd en daar in elkaar gezet door Nederlandse ingenieurs.

[KoffieAnanas]

Je weet dat er geen 'chipmachines' bestaan?

ASML levert machines voor de lithografiestap in de productielijn voor het maken van chips. Chips worden opgebouwd op wafers van silicium. Hiertoe gaat een wafer soms wel langs 200+ machines, afhankelijk van het type chip. De wafer gaat soms vaker door 1 machine heen. Aan het eind heb je een plak silicium met chips. Deze chips worden vervolgens uit de wafer gesneden, verpakt, getest en uitgestuurd voor verkoop.

De grootste leverancier van machines voor de chipindustrie is Applied Materials (https://en.m.wikipedia.or...ent_sales_leaders_by_year). Zowel in omzet (marginaal groter) als in aantallen machines (veelvoud tov ASML) is AM groter. Neemt overigens niet weg dat ASML zeker wel de belangrijkste leverancier is. Maar ASML levert bij lange na niet 80% van alle machines voor de chipindustrie, dit is zeker minder dan 5%. Ze zijn wel marktleider voor wafersteppers, en een marktaandeel van 80% zou best kunnen voor dit type machines.

[FiRePaTH]

De rest van die machines zijn dus gewoon veredelde uitsnij en inpakmachines... niet echt heel erg spannend... Een chip gaat in 95% om de core, de rest is goedkope meuk...

[KoffieAnanas]

Nee, de rest van de machines is heel gevarieerd, waarvan sommigen extreem high-tech zijn gelijk aan de ASML machines. De ASML machine doet niets meer of minder dan een laagje fotoresist belichten. Andere stappen zoals opdampen, atomic layer deposition en ion inplanting zijn net zo cruciaal en zeker geen low tech.

De ASML machine is een stapje in het hele proces om chips op wafers te maken, dus nog voor het snijden en inpakken. Die 95% waar je aan refereert wordt mogelijk gemaakt door tientallen high-tech machines, waarvan die van ASML eentje is.

[Tom 1234]

Vergeet de Koreanen, Americanen Ieren, Jappaners, Taiwaneese Poolen enz niet

[tweakerrobin]

zijn de euv machines van ASML de directe concurrent?

[Bux666]

Ja. ASML maakt zowel machines voor high-end processoren (TWINSCAN serie) als ook voor NAND-geheugen en andere soorten RAM (PAS 5500 serie).

[EdwinMus]

Dus geen directe concurrent (op dit moment) voor de EUV machines van ASML, zoals OP vraagt.

NAND wordt overigens tegenwoordig ook al gemaakt met ASML TWINSCAN machines, zij het de XT varianten (niet de meest accurate DUV machines van ASML).

Er is dus nog wel een weg te gaan voor Canon. Maar ASML zal de brede lithography markt nodig blijven hebben om te kunnen blijven investeren in EUV. Geheugen hoort daar zeker bij, dus ASML zal zeker iets moeten doen met deze ontwikkeling. Ze gaan zelfs weer investeren in machines voor de lagere resoluties om de markt voor IoT devices niet te missen.

[Ayporos]

Tja ook al is dit niet direct een concurrent voor ASML en lopen ze een paar nm achter, het zorgt er wel voor dat ASML blijft investering in R&D en niet op zijn luie gat gaat zitten/prijzen opvoert omdat er toch geen noemenswaardige concurrentie is.

Hetzelfde natuurlijk voor Intel/Nvidia vs AMD... ongeacht of AMD chips minder goed zijn (ter illustratie, laten we geen discussie/flamewar starten hier dat is niet mijn bedoeling) is er ten minste wel concurrentie en ik hoop dan ook dat geen van deze partijen ooit de handdoek in de ring zal gooien.. beter zou zelfs zijn als er nog meer partijen bij komen maarja dat is onwaarschijnlijk jammergenoeg.

[Toettoetdaan]

Ja en nee, zoals de tekst aangeeft:

In eerste instantie zal de techniek worden toegepast voor het maken van nand-flashgeheugen en niet voor logische circuits, aangezien vervuiling relatief makkelijk optreedt en stof of ingestorte patronen direct een heel circuit onbruikbaar maken.

Het is dus nog niet geschikt voor grote chips omdat het nog net iets te foutgevoelig is.
Wie weet wat de toekomst brengt

[Tom 1234]

Waarschijnlijk worden die alleen voor de belangrijkste/kleinste lagen gebruikt.
En deze machines zijn voor het grovere werk

[Hulliee]

Wat ik mij dan afvraag: hoe wordt de matrijs gemaakt? Wel middels lithografie?

Ja dus (wikipedia uit artikel genoemde link):
"De structurering van de stempel voor lithografie kan weer gebeuren met nanoimprint, maar ook met andere nanolithografie methode."

[Reactie gewijzigd door Hulliee op 22 juli 2024 14:18]