ASML vernieuwt campus in Silicon Valley

"Het is niet langer voldoende om de verschillende productiestappen van halfgeleiders afzonderlijk te behandelen", zegt Jim Koonmen, executive vice president Applications Business bij ASML. "Het Silicon Valley-team optimaliseert IC-ontwerpen, fotomaskers, lithografie en metrologie en inspectie om de maakbaarheid en opbrengst van geavanceerde halfgeleiders door zijn expertise in computationele lithografie en e-beam metrologie en inspectie.

"Terwijl chipmakers de patronen blijven verkleinen om kleine en krachtige chips te maken, blijven wij groeien om de toenemende complexiteit aan te pakken die steeds geavanceerdere benaderingen met zich meebrengen. Het zou onmogelijk zijn om te werken met afmetingen van 10 nm of kleiner zonder onze software- en metrologische oplossingen, en we hebben een langetermijnplan om onze klanten te helpen hun toekomstige uitdagingen op het gebied van chipproductie te overwinnen."

ASML vestigde zich 20 jaar geleden in Silicon Valley en inmiddels werken er 875 mensen. Het team is van plan om in 2022 180 ingenieurs aan te nemen om de productroutekaart uit te voeren en te voldoen aan de onverzadigbare vraag naar meer microchips.

Voorheen werkten de twee productgroepen Brion en HMI in verschillende gebouwen, gescheiden door een korte autorit, wat samenwerking en technologie-integratie belemmerde. Omdat de teams het afgelopen jaar de ontwikkeling van prototypes voor een nieuwe productlijn – multi-beam e-beam-technologie – hebben opgevoerd, ontgroeiden ze snel de bestaande lab- en cleanroomruimte om aan hun agressieve technische tijdlijnen te voldoen.

Nieuwe cleanroom en labruimte

De nieuwe campus beschikt over een ultramoderne cleanroom en laboratoriumruimte van 24.000 vierkante meter, die van cruciaal belang zullen zijn voor de ontwikkeling van de volgende generatie e-beam-technologie en voor voortdurende productverbeteringen. Dit omvat onderzoek in mechanische, optische en analoge engineering, maar ook testen, mechatronica en meer.

"De huidige reguliere optische inspectietechnologieën bereiken hun resolutielimieten", aldus Koonmen. "Met zijn hoge beeldresolutie wordt e-beam metrologietechnologie noodzakelijk om nauwkeurige metingen te bereiken en krimpende foutmarges aan te pakken. In Silicon Valley creëren we een nieuwe klasse van toepassingen om nauwkeurige waferpatroonprestaties te garanderen en opbrengstgerelateerde defecten sneller en nauwkeuriger te identificeren over meer wafers op de meest geavanceerde knooppunten."

Deep learning-algoritmen en geavanceerde metrologie

Uiteindelijk draait het allemaal om het optimaliseren van scanners, maskers en processen voor de produceerbaarheid en opbrengst van apparaten, zowel vroeg in het ontwerp en de technologische ontwikkeling als later tijdens de productie van grote volumes.

ASML breidt de rekenkracht uit van lithografie naar optische metrologie en e-beam-inspectie, evenals toepassingen voor machine learning. Het Silicon Valley-team is van plan om zijn metrologie- en inspectiesystemen te blijven koppelen aan ASML’s lithografiesystemen, waarbij expertise op beide gebieden wordt benut.

"Om het volgende decennium van schaaluitdagingen het hoofd te bieden, hebben we onze Brion- en HMI-ingenieurs nodig om deel te nemen aan een open uitwisseling van productconcepten, ontwerpen en waardeproposities", zegt Stan Baron, algemeen directeur Brion. "Onze nieuwe campus is doelbewust gebouwd met dit doel voor ogen."

ASML gebruikte al e-beam-afbeeldingen met hoge resolutie van e-beam-metrologiesystemen om de nauwkeurigheid van zijn computationele lithografiemodellen te verbeteren tot op het niveau van één nanometer om beeldvorming van steeds kleinere functies te ondersteunen. Deze verbeterde modellen worden vervolgens gebruikt om de scannercontrole te verbeteren, waardoor de opbrengst wordt verbeterd.