cne russia’s first 300mm mram fab · 5 . crocus nano electronics . ... design a practical,...

C r o c u s N a n o E l e c t r o n i c s

Crocus Nano Electronics

CNE Russia’s First 300mm

MRAM Fab

Mark Dydyk – CEO May-13th, 2014


Crocus Nano Electronics

КНЭ Первое 300мм

Производство MRAM в России

Марк Дидик – Генеральный директор May-13th, 2014

C r o c u s N a n o E l e c t r o n i c s 3

History of CNE

Gen 3 Technology

Investment Approach

Project Update

Operational Excellence Vision

Agenda


История Crocus Technology/КНЭ

Технология 3-го поколения

Инвестиционная Стратегия

Статус продвижения проекта

Подход к управлению производством

Содержание


General Information • “Crocus Nano Electronics” (CNE) – Rusnano and

Crocus Technology S.A. joint venture Company

• Technopolis “Moskva”, Moscow, Russia Location • Establish first high-quality eco-friendly manufacturing for

MRAM-based products at 300mm wafers in Russia • Two phases of production. First phase 500 wafers/week

capacity by end 2014. Room for expansion to 1,000 wafers/week but will require additional capital equipment investment.

• Become a model of international MRAM production company

Mission

5


Общая Информация • “Крокус Нано Электроника” (КНЭ) – совместное

предприятие РОСНАНО и Crocus Technology S.A. КНЭ • Технополис “Москва”, г. Москва, Россия Место-

расположение • Запустить высококачественное, экологически чистое,

300мм производств магнитной памяти (MRAM) в России

• Первый этап – выйти на объём в 500 пластин в неделю. Второй этап – 1000 пластин в неделю (с дополнительными инвестициями)

• Создать производство, задающее стандарты самого высокого уровня в производстве MRAM

Цель

6


CNE Ownership Structure

7

50.05% 49.95%


Структура Владения КНЭ

8

50.05% 49.95%


History of Crocus Technology/CNE

World leader in the MRAM technology research

Head quarter in Santa Clara (California, USA), scientific research center in Grenoble (France)

In 2004 separated from leading laboratory Spintec and continues cooperation with LETI, CEA, CNRS.

In 2011 Crocus Technology and IBM signed agreement about joint research in area of integration for MRAM MLU with semiconductors.

Mass production at CNE has started in 2013

2013

Crocus created to commercialize MRAM

technology

Spintec transferred to Crocus exclusive license

for all patents

Bertrand Cambou appointed as CEO for

Crocus Technology

Crocus and TowerJazz declared partnership

Concept of TAS-MRAM develop-

ped in Spintec

Crocus and RUSNANO created JV

– Crocus Nano Electronics

2000 2005 2006 2004 2009 2010

Spintec got 1-st patent based on

STT principle

Manufacturing of the 1-st

sample

Venture funds started financing

2008

Crocus and IBM declared

cooperation

2011

Industrial manufacturing for magnetic layers, CNE,

Russia

2014

BEOL cycle implementation at

CNE, Russia

9


История Crocus Technology/КНЭ

Мировой лидер в области исследований и развития MRAM технологии

Головной офис находится в Санта Клара (Калифорния, США), научно-исследовательский центр в Гренобле (Франция)

В 2004 СТ отделился от основного исследовательского центра Spintec и продолжил сотрудничество с LETI, CEA, CNRS.

В 2011 Crocus Technology и IBM подписали соглашение о совместной разработке MRAM и ячейки Магнитной Логики

Массовое производство на КНЭ началось в 2013

2013

Crocus created to commercialize MRAM

technology

Spintec transferred to Crocus exclusive license

for all patents

Bertrand Cambou appointed as CEO for

Crocus Technology

Crocus and TowerJazz declared partnership

Concept of TAS-MRAM develop-

ped in Spintec

Crocus and RUSNANO created JV – Crocus

Nano Electronics

2000 2005 2006 2004 2009 2010

Spintec got 1-st patent based on STT

principle

Manufacturing of the 1-st sample

Venture funds started financing

2008

Crocus and IBM declared

cooperation

2011

Industrial manufacturing for magnetic layers, CNE,

Russia

2014

BEOL cycle implementation at

CNE, Russia

10


Location Selected More than 30 sites were discovered

11


Местоположение Было рассмотрено более 30 площадок для строительства

12


Benefits of Factory Location in Technopolis

13

Simplified procedure for obtaining building permits

Sufficient availability of power

24 hour customs post

Lowest corporate income tax 15.5% vs 20%

Subsidy of interest rate on bank loans in amount equal to discount rate

Participation in Moscow City Government subsidization and incentives programs


Преимущества Технополиса “Москва”

14

Упрощенная процедура согласования строительных работ

Электро-мощности, отвечающие техническим требованиям производства

Круглосуточный таможенный пост на производстве

15.5% налог на прибыль компании вместо 20%

Субсидия на компенсацию процентов по банковскому кредиту

Участие правительства г. Москва в инвестициях


Brief Information On Fab

Total space = 8,195m² Clean Room = 2,409m² Transistor Minimum Feature size – 90/65/45 nm Wafer diameter = 300 mm Capacity = 500 wafers/week (first phase) Room for expansion to 1,000 wafers per week in a subsequent phase.

Technical Specifications • Water

– Deionized Water = 15m³/hour – Total Water = 25m³/hour – Sewage – 26m³/h

• Heat – 2700 kW • Power

– 500 WPW = 5MW – 1000 WPW = 8MW

15


Общая Информация о Производстве

Общая площадь = 8,195м² Чистая комната = 2,409м² Технология – 90/65/45нм Диаметр пластин = 200/300мм Пр. мощность = 500 пл./нед. (на 1-ом этапе) Потенциал пр. мощности – до 1000 пл./нед. (последующая фаза)

Технические спецификации • Вода

– Де-ионизированная вода = 15м³/час – Общий объём воды = 25м³/час – Канализация – 26м³/час

• Энергия – 2700КВт • Эл. Энергия

– 500 пл./нед. = 5МВт – 1000 пл./нед. = 8МВт

16


Alliances

17

CMOS Wafers Suppliers

Technological Partners

Main Equipment


Партнеры

18

Поставщики CMOS пластин

Партнёры по развитию технологии

Основные производители оборудования


Crocus signed JDA with IBM in October 2011 to develop Gen 3 MRAM Technology

Process development underway at the IBM TJ Watson Research facility in Yorktown Heights, NY USA TJ Watson MRAM staff has extensive experience with MRAM technology design, process integration,

magnetics and test Magnetic (PVD) deposition and device macro characterization done at Crocus’ Grenoble, France facility

JDA has successfully transferred 90 nm BEOL technology from within IBM to Crocus Technology

This will insure that CNE has a healthy back end of line

Development remains to address two key outstanding issues with IBM technology Cobalt ferromagnetic liner process development Improve magnetic R-H loops by solving the problem with stress induced magnetic anisotropy

Gen 3 Technology


Crocus Technology подписала соглашение о совместной разработке технологии MRAM 3-го поколения с IBM в октябре 2011г.

Разработка технологий производится в лаборатории IBM TJ Watson Research в г. Йорктаун Хэйтс,

Нью-Йорк, США Группа специалистов TJ Watson MRAM имеет уникальный опыт в развитии MRAM технологии, дизайна,

интегрировании процесса, магнетизма и тестирования конечных результатов Осаждение магнитных слоев (PVD) и макро-характеризация самого продукта производится в

лаборатории Crocus Technology г. Гренобль, Франция Уже состоялся успешный трансфер технологии 90нм BEOL на IBM

Это, гарантированно подтверждает, что Crocus Technology разработала функционирующую BEOL часть процесса

На данном этапе остается решить две задачи: Разработка процесса формирования оболочки кобальта Улучшение магнитных характеристик снижением напряжений в слоях, вызванных магнитной

анизотропией

Технология 3-го Поколения


IBM Crocus JDA being extended through end of 2014 Solve remaining technology issues Characterize new security product; Sunspot Transfer technology to CNE

Gen 3 Technology (Cont.)


Сотрудничество IBM Crocus продлено до конца 2014г. Для осуществления следующих целей: Решение существующих задач

Характеризация нового продукта Sunset

Трансфер технологии для массового производства

в КНЭ

Технология 3-го Поколения (Прод.)


Gen 3 Technology Scheme

23

SMIC/CNE Stage B Interconnect Formation Al Wiring & Pad Formation

CNE Stage A Magnetic Stack & Dot Line Formation

(Deposition, Photolithography, Etch, Passivation)

SMIC Field Line/Pad Formation 15nm TaN/50nm Cobalt Cladding

Layer PVD Strap/Local Bit Line Formation

MRAM Steps Conventional Steps


Схема Процесса 3-го Поколения

24

SMIC/КНЭ Стадия B Interconnect Formation Al Wiring & Pad Formation

КНЭ Стадия A Magnetic Stack & Dot Line Formation

(Deposition, Photolithography, Etch, Passivation)

SMIC Field Line/Pad Formation 15nm TaN/50nm Cobalt Cladding Layer PVD Strap/Local Bit Line Formation

MRAM Steps Conventional Steps


Blue Pearl Technology TEM X-Section

SMIC CMOS

CNE Stage B


Blue Pearl Технология TEM X-Section

SMIC CMOS

CNE Stage B


Original strategy worked as Planned Process Equipment Selection and Procurement Used industry experience to anticipate the Book to Bill Ratio Strategic mix of new and good used equipment

Clean Room Construction Design a practical, efficient but no thrill fab Partnership with Moskvitch Selection of a smaller General Designer, Faeth

CNE Capital Cost Control Approach


Выбранная стратегия доказывает свою состоятельность Выбор оборудования и процедура закупок Были задействованы специалисты международного уровня для оценки

и отбора закупаемого оборудования Выбран отличный “пакет” нового и обновленного оборудования

Строительство чистой комнаты Чистая комната спроектирована максимально эффективно и компактно

и полностью соответствует производственным требованиям Отличное сотрудничество с “Москвичом” Небольшая, но очень профессиональная команда Faeth

Подход КНЭ к Использованию и Контролю Инвестиционных Средств


Global Fab Benchmark Gen3 300mm Capital Cost

29

CNE is a low cost factory

> Used equipment set > MLU is a “simple” technology > “Cost” is a priority

700 w/w

CNE Projected on industry trend line

2,000 w/w


Сравнительный Анализ 3-е Поколение, 300мм - Инвестиции

30

КНЭ производство с низкой себестоимостью

MLU это простая и дешевая

технология “Пакет” обновленного оборудования “Cost” is a priority

700 w/w

CNE Projected on industry trend line

2,000 w/w


Update Total project completion 83% Main electrical panels connected to facility power Raised floor and tool pedestals are installed Cleanroom walls are installed DNS, KLA, Jusung are moved in HEPA filters turned on for these tools Plan For Q2 Complete all Stage A tool install. & hookup by end Q2 Finishing Facility Systems for Stage A Order phase B equipment, prepare for rigging and installation

Jusung Etcher

ASML Pedestals Cleanroom Chase

Construction Summary


Текущее Положение Проект завершен на 83% Подана эл. энергия на основные электрические щиты Смонтирован фальшпол и установлены пьедесталы Установлены перегородки в ЧК DNS, KLA, Jusung уже в ЧК HEPA функционируют Планы на Q2 Подключить все оборудование для Стадии А до конца Q2 Запуск всех поддерживающих систем для этапа А Разместить заказы на оборудование для Стадии В и подготовиться к его запуску

Статус Строительства Ч. Комнаты

Jusung Etcher

ASML Pedestals Cleanroom Chase


Stage A Information

33

Scope Magnetic Layer Module

Equipment Singulus PVD Deposition 193nm Photolithography Jusung Magnetic Etch/Encapsulation Metrology (Resist thickness, CD, Overlay)

Rigging complete – 5/16/2014 Hookup complete – 6/17/2014 Full Production – 2/9/2015


Стадия А – Общая Информация

34

Сегмент технологического процесса Модуль Магнитного слоя

Оборудование Singulus PVD – Осаждение магнитного “сэндвича” ASML 193nm - Фотолитография Jusung - Травление и инкапсуляция магнитных слоев Метрология - Толщина слоев, CD, Overlay

Подготовка к ввозу оборудования – 4/16/2014 Завершение подключения оборудования – 6/17/2014 Начало производства – 2/9/2015


Stage B Information

35

Scope 90nm dual damascene backend of line CMOS including magnetic cladding and strap

Equipment PECVD PVD CMP Electroplating Dielectric and Metal Etch

Receive equipment – 07/31/2014 Hookup complete – 10/24/2014 Process transfer complete – 6/17/2014 Risk Production – 04/15/2015 Full Production – 08/15/2015


Стадия В – Общая Информация

36

Сегмент технологического процесса Формирование медной металлизации и магнитных ячеек по технологии 90нм

на КМОП пластинах Оборудование

PECVD – Осаждение пленок TEOS и SiN PVD – Осаждение металлических слоев CMP – Химико-Механическая полировка Electroplating – Электролиз меди Dielectric and Metal Etch – Травление металлических и диэлектрических слоев

Поставка оборудования – 07/31/2014 Завершение этапа подключения оборудования – 10/24/2014 Трансфер технологии – 6/17/2014 Первичное производство – 04/15/2015 Начало массового производства – 08/15/2015


CNE Management team has an extensive experience in semiconductors industry with strong background in technology transfer and operations

Construction and Tool Installation Phase Currently emphasizing strong cost control and adherence regarding facilities and process changes

Qualification Phase Will utilize white papers & change control board to certify technology qualification and process

changes o Higher risk level changes will involve customer notification and approval

Will train professional workforce in use of statistics for characterization, experimental design and process control o Develop staff to get Six Sigma Green and Black Belts certification o Use JMP software for statistical analysis o Implement SPC charts for controlling all key parameters o Set a target of Cpk >1.33 for all process KPIs

Operational Excellence Vision


Руководящий состав КНЭ имеет обширный опыт в полупроводниковой индустрии, освоении новых технологий и оптимизации полупроводникового производства

Этап строительства, ввоза и подключения оборудования Основное внимание уделяется контролю освоения бюджетных средств, срокам и качеству

выполняемых работ Квалификация технологического процесса

Использование проверенных методологий, таких как: “White papers” & “Change Control Board” для гарантии качества

o Комплексные изменения будут дублироваться нашими клиентами o Статистический анализ будет использован для построения экспериментов и контроля качества o Инженеры и технологи пройдут аттестацию по программе Six Sigma Green and Black Belts o Будет внедрена программа JMP для статистического анализа o Внедрение системы SPC для мониторинга критических параметров o Поставлена задача поддерживать уровень Cpk >1.33 для всех критических параметров

Высокоэффективное Производство - Видение


Ramp Up Phase Will drive lean programs for cost reduction, efficiency improvement and waste elimination

o Implementation of Bottleneck management BKM o TPM (Total Productive Maintenance) o Lean manufacturing mindset o Kaizen events, etc.

Will implement KPIs (Key Performance Indicators), monitor them and drive continuous improvement

High level KPIs o Wafer Cost o Yield o CT, OTD o Fab utilization o Fab output o OEE o Productivity

Operational Excellence Vision (Cont.)


Руководство КНЭ намерено ориентироваться на внедрение передовых методологий управления производством Bottleneck management BKM TPM (Total Productive Maintenance) Lean manufacturing mindset Kaizen events, etc.

Использование индикаторов, с помощью которых будет производится мониторинг производственного процесса в режиме реального времени, позволит быстро находить возможности для постоянного повышения эффективности

High level KPIs Wafer Cost Yield CT, OTD Fab utilization Fab output OEE Productivity

Высокоэффективное Производство – Наращивание Объёмов Производства


Summary

41

CNE is a joint venture between Crocus Technology and Rusnano with thermal MRAM technology origins in Spintec labs in Grenoble, France

Technology development has made significant progress at IBM and we will successfully transfer it to CNE JDA extended through end 2014 to solve remaining issues

Competitive wafer cost has been a key priority for CNE during construction, capital equipment procurement and installation phases

Cleanroom construction is on track Phase A tool hookup complete June 2014 Phase B installation October 2014 Risk production for phase B April 2015

Going forward, our culture will focus on operational excellence


Заключение

42

КНЭ – это совместное предприятие между Crocus Technology и РОСНАНО, в основе которого лежит технология Термо MRAM, разработанная в лаборатории Spintec labs, расположенной в г. Гренобль, Франция

Последующее развитие технология получила при содействии IBM и в ближайшее время будет успешно внедрена в производство в КНЭ Соглашение о сотрудничестве с IBM продлено до конца 2014 года с целью завершения

выполнения поставленных задач Конкурентоспособная цена производимой продукции являлась ключевым фактором на

стадии строительства, приобретения и подключения оборудования Работы по строительству ЧК выполняются в соответствии с запланированным

графиком Завершение подключения оборудования стадии A ожидается в июне 2014 Подключения оборудования Стадии B - в октябре 2014 Начало производства стадии B - в апреле 2015

В дальнейшем наша миссия - высокоэффективное производство

cne russia’s first 300mm mram fab · 5 . crocus nano electronics . ... design a practical,...

Documents