圖片從左至右: Shay Wolfling, Rick Gottscho, Mark Dougherty, Gary Zhang, David Shortt.
主持人:展望10 / 7nm之後, 會進入到5nm或3nm嗎? 這會比我們預期的更困難嗎? 它可能實現嗎?
Dougherty:雖然如何達到還沒有找到更為合適的方法, 但我們相信可以達到. 不過, 預計達到這樣的目標不會是直線進行, 但也不會是雙曲線或指數線.
Gottscho:我同意. 路徑到5nm是顯而易見的. FinFETs將擴展到至少5nm, 也可能會延伸到3nm. 之後會有其他的解決方案, 會有新的材料, 也會有更多挑戰. 我們知道製作5nm設計規則下的150納米高的鰭片. 但是製造是一回事, 如何防止他們倒塌是另一回事. 挑戰很多, 但我們仍然堅定.
Shortt:大約30年前, 我讀到一篇文章, 清楚地解釋了為什麼我們不可能使用成像技術來製造比光波長更小的器件. 我們都知道這是怎麼一回事, 但每個人對光刻的賭注都是錯了, 現在看起來, 我們是可以做到的. 看起來好像做不了幾代工藝, 但最後我們總是能夠實現. 作為一個檢測人員, 我很驚訝這些器件是可以製造的. 藉助3D NAND, 我們可以製造出這些令人驚歎的產品.
Zhang:我們從供應鏈側的客戶那裡得知, 縮微還沒有結束. 在光刻技術方面, 我們在EUV方面進行了作出了很多努力來使新工藝節點得以實現, 而在路線圖上, high-NA是一個擴展. 所以在印刷和圖形方面, 我們確實有解決方案. 在如何管理複雜性和成本方面, 我們面臨著更大的挑戰. 但是我們會做到的.
Wolfling:我同意, 但是問題處理並不簡單, 因為它多方面都是可行的. 有延長晶體管的空間, 或也可能是納米薄片. 但交叉點在哪裡?是在3nm還是2nm ?在某種程度上, 有行業跨度. 有可能發生在EUV, 也有可能發生在finFETs. 問題是它將在哪裡發生.
主持人: 不過, 我們有一些重大問題需要解決. 有互連, RC延遲, 還有很多問題沒有人能夠解決. 比如在邏輯器件的製造和測量方面, 有什麼新的看法?
Dougherty:我看到的挑戰實際上是選項的數量, 用於規模化生產的技術在增加. 回顧過去幾代工藝, 你或多或少知道你將要使用的材料和基本結構. 現在, 當您展望7nm甚至更遠的時候, 我們的供應商路線圖表明它可能是這10項技術中的任何一個. 答案是他們的一些組合, 但是在高級節點上篩選這些不同的選項需要做更多的工作, 它可能不是一個單一的解決方案. 對於這個行業中最長的時間來說, 每個人在同一個解決方案的最後時刻都是一致的. 有可能會有一些分歧, 如後道金屬工藝.
Zhang: 問題不是你會撞到牆上, 而是你有很多道路. 問題是我們如何探索所有這些. 一開始他們可能是有希望的, 但很難說哪一個是成本效益好的, 哪一個是可以生產的. 這是所需投資的一部分 - 調查不同的材料和不同的方向. 我不認為問題在於我們正面臨困境.
主持人:我們面臨著很多選擇, 對嗎?
Gottscho:是的.
Zhang:我們之前討論過的測量一埃以下尺寸的問題, 現在我們可以用3D來做. 所以, 計量方面, 我們有可用的解決方案. 我們是否有辦法解決所有我們想要衡量的問題, 這仍然是個問題.
Shortt: 我多年來所看到的是, 從概念到實際出貨, 端到端的周期時間越來越長. 所以我們需要更早開始. 我們有好幾代工藝在交叉發展, 在任何時候都有好幾代工藝在發展. 我們有很多好主意, 但我們必須早點開始考慮它們, 並做技術風險削減來找出哪些是可行的, 哪些是不可行的, 然後繼續下去. 因此, 對我們來說, 全面的端到端成本越來越高. 但是有了適當的管理, 你在開始的時候就會降低技術風險, 迅速拋棄那些不可行的想法, 然後保留那些有用的想法.
主持人: 另一個涉及到所有這些的邏輯是3D NAND. 我們已經擴展到了48層. 會不斷擴大, 還是有極限?
Gottscho:預計它會持續上升一段時間. 我對未來非常樂觀, 因為目前我們看到了256層的方法, 但我認為從事半導體行業的人員還需要謹慎, 要想達到128層這已經是非常具有挑戰性的. 掩膜方面的壓力是一個大問題, 如果矽片看起來像薯片就不合適了. 還有一個大問題是蝕刻記憶孔. 這是我在蝕刻領域的35年裡所見過的最具挑戰性的, 是氧化物和氮化物的交替層, 或氧化物和聚合物, 深寬比接近100:1. 但說到這一點, 我們已經有了解決方案路線, 我們正在同時研究三代技術. 它將在未來10年實現規模化生產.
Shortt: 您是否看到3D NAND的未來在一步之內完成100層的蝕刻?
Gottscho:這個比較難說. 我們的策略是將蝕刻技術推向最大的深寬比, 因為我們相信在我們的客戶中, 做儘可能多符合客戶利益的事情是有利的.
Wolfling: 一旦你開始堆疊, 如果你有3到4代, 並且把他們堆疊在一起, 這是不划算的. 你越能推動蝕刻, 你就會為這個方向花更多的時間.
主持人: 馮·諾依曼架構的另一個關鍵部分是DRAM. 我們是否可以更進一步, 將1x技術應用到1y, 或者我們需要轉向其他技術, 比如相變存儲器或STT-RAM?
Zhang: 我們的客戶沿著1x,1y,1z的路徑前進, 試圖擠出另一個納米. 在過去的幾年裡, 這種情況一直存在, 而且這種情況將會持續下去. 至於我們將會走多遠, 無從知曉, 只是我們目前還沒有看到另一個可取代DRAM的設備. 我們確實看到了XPoint作為另一種可行的記憶體解決方案, 可以插入到當前的記憶體架構中.
Dougherty: 但是你認為有別的選擇是時間問題嗎?儘管我們不知道交集點是什麼, 但在所有這些不同的存儲技術中肯定有很多工作要做.
Zhang: 這就是為什麼人們要研究XPoint和其他存儲技術, 看看他們能從成本, 性能和續航性的角度來推動這一點. 但是如何匹配DRAM, 還有待觀察.
Shortt: 我們看到了KLA-Tenco的預測, 3D NAND將會在更早的時候被使用, 但是3D NAND能夠推動這一代或兩代人超出許多人的預期. 這延遲了3D的開始. 同樣的事情也會發生在DRAM上. 他們會儘可能地推動它.
Gottscho: 我看到DRAM和2D / 3D NAND動態之間的區別, 因為3D NAND在2D NAND耗盡之前已經準備就緒. 目前看起來好像還沒有DRAM的替代品. 無論是STT-RAM還是相變存儲器或電阻式RAM, 它們都不能與DRAM的速度或續航能力相匹配. 必要性是發明之母, 我們在1x之後至少再看到兩代產品, 我們聽到關於1a. DRAM仍然有它的生命, 但它變得越來越難. MRAM可能會作為嵌入式邏輯記憶體元件來使用. 它看起來不像是高密度DRAM的可行替代品.
Shortt: 我們還沒有看到對這些新結構進行量測的大量需求. 我們見過一些, 但不多.