Miles de millones en ingresos perdidos debido a un problema de patrones poco conocido pero en crecimiento en la fabricación de semiconductores.

La industria de semiconductores está enfrentando pérdidas significativas, que se estiman en miles de millones de dólares, debido a un fenómeno poco conocido fuera de su ámbito: la variabilidad estocástica. Este tipo de variación aleatoria en el patrones de producción se ha convertido en el principal obstáculo para lograr altos rendimientos en los nodos de proceso más avanzados. Un nuevo documento técnico de Fractilia, una empresa de Austin, Texas, apunta que esta variabilidad está causando retrasos multimillonarios en la implementación de tecnologías avanzadas en la fabricación a gran escala.

Chris Mack, CTO de Fractilia, subrayó que las estrategias actuales de control de procesos no han logrado abordar con eficacia estos efectos aleatorios. De acuerdo con él, es fundamental adoptar metodologías totalmente nuevas para cerrar lo que se denomina "brecha estocástica", que se refiere a la diferencia entre lo que se puede investigar y lo que se puede producir en masa de manera confiable y con rendimientos aceptables.

La raíz de esta brecha se encuentra en la aleatoriedad inherente a la física de los materiales, las moléculas y las fuentes de luz utilizadas en la producción de chips. Aunque estos efectos solían ser mínimos, ahora representan una proporción creciente del presupuesto de errores de fabricación. Mack destacó que sus clientes han logrado desarrollar características densas tan pequeñas como 12 nanómetros durante la fase de investigación, pero al trasladarlas a la producción, fallos estocásticos afectan la capacidad para alcanzar rendimientos, rendimiento y fiabilidad aceptables.

Este problema ha crecido junto con la evolución de la litografía EUV y EUV de alta NA, tecnologías que, aunque permiten intentos de producción de características más pequeñas, también han hecho que los fabricantes sean más propensos a defectos estocásticos. A diferencia de la variabilidad convencional, esta no puede ser eliminada con controles más estrictos; debe ser gestionada mediante técnicas de diseño y medición basadas en probabilidades.

Mack enfatizó que la brecha estocástica es un problema que afecta a toda la industria. Aunque se puede minimizar y controlar, el primer paso es contar con una tecnología de medición estocástica precisa. El documento técnico, que está disponible para su descarga, ofrece un análisis del problema y sugiere avanzar hacia un diseño consciente de la estocástica, innovación en materiales y controles de proceso actualizados.