TSMC משתמשת בציוד של נובה לפיתוח תהליך ייצור ב-3 ננומטר

10 נובמבר, 2019

מנכ"ל נובה דיווח על עלייה בביקוש של TSMC למכונות החברה גם עבור תהליכי הייצור ב-7 וב-5 ננומטר. "זוהי תולדה של שיתוף פעולה הדוק לאורך שנים"

קבלנית הייצור הטאייוונית TSMC עושה שימוש בפתרונות המדידה של נובה (Nova) מרחובות בכל אחד מתהליכי הייצור המתקדמים של החברה ב-7 ננומטר, 5 ננומטר ו-3 ננומטר. עד כה היה ידוע כי הציוד של נובה משמש בקווי הייצור ב-7 וב-5 ננומטר. כעת, מגלה מנכ"ל החברה איתן אופנהיים, כי TSMC בחרה בפתרונות החברה גם עבור תהליך הייצור ב-3 ננומטר, המצוי בשלבי פיתוח מתקדמים.

המנכ"ל חשף זאת בשיחת הוועידה עם המשקיעים שנערכה ביום חמישי שעבר לאחר פרסום התוצאות הכספיות לרבעון השלישי. "הביקוש הגדל לכלים שלנו בטכנולוגיות המתקדמות הינו תולדה של שיתוף הפעולה ההדוק שלנו עם אותו לקוח לאורך שנים רבות במעבר שלו בין טכנולוגיה לטכנולוגיה. כל שלושת התהליכים המתקדמים הלוו ימשיכו להניב עבורנו הכנסות גם ב-2020.". הכנסותיה של נובה ברבעון השלישי הסתכמו ב-52.5 מיליון דולר, ירידה של 18% בהשוואה לרבעון המקביל, בעיקר בשל ההאטה בקצב הצמיחה של שוק הזיכרונות, המהווה כ-60% מהכנסות החברה.

יש לציין כי נובה אינה נוקבת בשם המפורש של TSMC, אלא מתייחסת אל הלקוח כ"קבלנית הייצור המובילה בעולם". TSMC היא קבלנית הייצור הגדולה בעולם וחולשת על כ-60% מהשוק. יחד עם סמסונג, היא גם קבלנית הייצור היחידה שמשקיעה בפיתוח תהליכי ייצור מתחת ל-7 ננומטר. 3 ננומטר הוא תהליך הייצור המתקדם ביותר בתעשייה, ועד לפני מספר שנים ייצור המוני ברזולוציות כאלה נתפס על ידי רבים כבלתי אפשרי. בעולם ה-Foundry (ייצור שבבים בקבלנות משנה), TSMC וסמסונג הן היחידות שהינן בעלות המשאבים הכלכליים הנדרשים כדי להשקיע בהכשרת קווי ייצור בטכנולוגיות הללו.

ביקוש גבוה מהמצופה ל-7 ננומטר

TSMC החלה להציע ייצור המוני ב-7 ננומטר בתחילת 2019, וברבעון השלישי התהליך כבר היה אחראי לכ-27% מהכנסות החברה, הרבה מעבר למצופה על ידי TSMC. מירב הביקוש לתהליך מגיע מתחומי הדור החמישי, מחשוב עתיר-ביצועים ו-IoT. TSMC כבר מספקת ללקוחות נבחרים שירותי ייצור מוגבלים (Risk Production) ב-5 ננומטר, וצפויה להתחיל בייצור המוני ב-5 ננומטר במחצית הראשונה של 2020. 5 ננומטר מספק גידול של 80% במספר הטרנזיסטורים שניתן לדחוס לשבב ושיפור של 20% במהירות.

בעקבות הביקוש ל-7 ננומטר, והמאמץ להכשיר במהרה את הקווים ב-5 ננומטר, TSMC הגדילה השנה באופן משמעותי את היקף השקעות ההון שלה ל-14-15 מיליארד דולר. נראה כי הדבר משתקף גם בתוצאותיה של נובה. בשיחת הוועידה ציין מנכ"ל נובה אופנהיים כי הכנסותיה של נובה מ-TSMC עבור קווי הייצור שלה ב-7 וב-5 ננומטר גדלו ברבעון השלישי, וצפויות לגדול במידה נוספת ברבעון הרביעי. "נוכחות הפתרונות שלנו בקווי הייצור הללו התרחבה והיא כוללת כעת מכונות front-end ו-back-end כאחד, כמו גם פתרונות המתבססים על למידת-מכונה."

האתגר הפיזיקלי של המימדים הזעירים

במקביל, TSMC משקיעה כבר בפיתוח הדור הבא: ייצור ב-3 ננומטר. מנכ"ל החברה וואיי (C.C Wei) אמרלאחר פרסום התוצאות הכספיות לרבעון השני כי פיתוח התהליך מתקדם במתוכנן. "אנחנו כבר עובדים עם לקוחות ראשונים על מאפייני הטכנולוגיה. התהליך המתקדם רק יבסס ביתר שאת את עמדת ההובלה שלנו בעתיד."

ייצור ב-3 ננומטר אמור להתבסס על שיטות ליתוגרפיה מתקדמות המתבססות על אור בספקטקום האולטרה-סגול הקיצוני (EUV) והאולטרה-סגול העמוק (DUV), ולספק שיפור בדחיסות ובביצועים בדומה לשיפור שהושג בין 7 ננומטר ל-5 ננומטר. TSMC עדיין לא הצהירה מתי התהליך ב-3 ננומטר יהיה כשיר לייצור המוני.

ציוד המדידה (מטרולוגיה) הינו חלק אינטגרלי מתהליך ייצור השבבים והוא מותקן בשלבים שונים לאורך קו הייצור. תפקידו של ציוד זה הוא לוודא כי השבבים מיוצרים על פי המפרט של היצרן וללא סטיות שעלולות לפגוע בביצועי השבב. למעשה, ככל שתהליכי הייצור נהיים ממוזערים יותר ויותר, כך גם ציוד הבדיקה צריך להיות משוכלל יותר ולעשות שימוש בטכניקות מתקדמות יותר של אופטיקה ורנטגן כדי למדוד את ממדי השבב והרכב החומרים.

ייצור בקנה מידה ננומטרי כה זעיר מציב אתגרים מורכבים מאחר שהחומרים במימדים הללו מושפעים מתופעות קוונטיות המקשות על תהליך הייצור והבדיקה. אינטגרציית השכבות מורכבת באופן משמעותי מזו של טכנולוגיות קודמות, הן מבחינת סוגי החומרים והן מבחינת המבנה הרב-שכבתי של ההתקן, ולכן יש צורך בבקרת תהליכים מתוחכמת כדי לייצר אחידות בייצור. מכונות הבדיקה של נובה מתבססות על שיטות אופטיות מתקדמות, המאפשרות למדוד את המימדים הקריטיים של הטרנזיסטור ושיטות רנטגן הבודקות את הרכב החומרים גם בתהליכי הייצור המתקדמים הללו.

להאזנה, ראיון עם זוהר גיל, סמנכ"ל שיווק ופיתוח עסקי, נובה:

‭‮

פורסם בקטגוריות: ייצור וקבלנות משנה , סמיקונדקטורס

פורסם בתגיות: TSMC , איתן אופנהיים , מטרולוגיה , נובה