比利時的獨(dú)立半導(dǎo)體高科技研究機(jī)構(gòu)——imec每年都會在東京舉辦“imec Technology Forum（ITF） Japan”，并介紹他們的年度研發(fā)成果，今年考慮到新冠肺炎的蔓延，于11月18日在線舉行。

首先，imec的CEO兼總裁Luc Van den hove先生做了主題演講并介紹了imec的整體研究內(nèi)容，并強(qiáng)調(diào)指出，imec通過與ASML通力合作研發(fā)并實(shí)現(xiàn)新一代高解析度EUV曝光技術(shù)（高NA EUV Lithography），促使摩爾定律繼續(xù)發(fā)揮作用，且即使工藝微縮化達(dá)到1納米后，摩爾定律也會繼續(xù)存在。

不僅是日本半導(dǎo)體企業(yè)，其他很多半導(dǎo)體企業(yè)也都認(rèn)為“摩爾定律已經(jīng)終結(jié)”、“成本高、收益低”，因此相繼放棄研發(fā)工藝的微縮化，imec始終提倡為摩爾定律續(xù)命，因此是當(dāng)下全球最尖端的微縮化研究機(jī)構(gòu)。

日本的曝光設(shè)備廠家也在研發(fā)階段放棄了EUV曝光技術(shù)（這對實(shí)現(xiàn)超微縮化是必須的），而imec和ASML合作拿公司的命運(yùn)做賭注，時至今日一直在研發(fā) 。

Imec公布了1納米以后的邏輯半元件的技術(shù)藍(lán)圖

Imec在ITF Japan 2020上公布了3納米、2納米、1.5納米以及1納米及后續(xù)的邏輯元件的技術(shù)藍(lán)圖。

第一行的技術(shù)節(jié)點(diǎn)（Node）名下面記錄的PP為Poly-silicon排線的中心跨距（Pitch，nm），MP為金屬排線的中心跨距（Pitch，nm）。此處，我們需要注意的是，以往的技術(shù)節(jié)點(diǎn)指的是最小加工尺寸、柵極（Gate）的長度，如今不再指某個特定場所的物理長度，而是一個符號。

此處的展示的采用了BPR、CFET、2D材料的溝槽（Channel）結(jié)構(gòu)以及材料已經(jīng)在別處的演講中提及。

EUV的高NA化對于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)微縮化至關(guān)重要

TSMC和三星電子從7納米開始在一部分工程中導(dǎo)入了NA=0.33的EUV曝光設(shè)備，也逐步在5納米工藝中導(dǎo)入，據(jù)說，2納米以后的超微縮工藝需要更高解析度的曝光設(shè)備、更高的NA化（NA=0.55）。

ASML已經(jīng)完成了高NA EUV曝光設(shè)備的基本設(shè)計(jì)（即NXE：5000系列），預(yù)計(jì)在2022年前后實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。這款新型設(shè)備由于光學(xué)方面實(shí)現(xiàn)了大型化，因此尺寸較大，據(jù)說可達(dá)到以往潔凈室（Clean Room）的天花板。

一直以來，ASML都和imec以合作的形式研發(fā)光刻技術(shù)，為了推進(jìn)采用了高NA EUV曝光設(shè)備的光刻工藝的研發(fā)，imec在公司內(nèi)新設(shè)立了“IMEC-ASML HIGH NA EUV LAB”，以共同研發(fā)，且計(jì)劃和材料廠家共同研發(fā)光掩模（Mask）、光刻膠（Resist）等材料。

最后，Van den hove先生表示未來會繼續(xù)推進(jìn)微縮化：“實(shí)現(xiàn)邏輯元件工藝微縮化的目的在于俗稱的PPAC，即Power（功耗）的削減、Performance（電氣性能）的提高、Area（空間面積）的縮小、Cost（成本）的削減。當(dāng)微縮化從3納米、2納米、1.5納米發(fā)展到1納米以后，即發(fā)展到Sub-1納米的時候，需要考慮的因素不僅是以上四項(xiàng)，還有環(huán)境（Environment）因素，希望未來繼續(xù)發(fā)展適用于可持續(xù)發(fā)展社會的微縮化工藝。”
責(zé)任編輯:tzh