摩爾定律永無止境

　　比利時的獨立半導體高科技研究機構imec每年都會在東京舉辦該公司的年度研究介紹活動“ imec技術論壇（日本）”，由于疫情原因，今年以在線形式于舉行。

　　imec首席執行官兼總裁Luc Van den hove做了主題演講，概述了該公司的研究，該公司和ASML密切合作，共同開發了下一代高分辨率EUV光刻技術，即High NA EUV。他強調說，通過將光刻技術投入實際使用，摩爾定律將不會終止，并且該工藝將繼續改進到1 nm或更小。

　　imec首席執行官兼總裁Luc Van den hove強調“摩爾定律永無止境”

　　包括日本半導體公司在內的許多半導體公司紛紛退出了工藝微型化，稱“摩爾定律已結束”或“高成本且無用”，但imec始終不拋棄不放棄！為延長摩爾定律的壽命始終如一研發到底，現已成為世界上最先進的微型化研究機構。

　　對于超小型化必不可少的EUV光刻技術，盡管日本光刻設備制造商已在開發階段退出，但為了我們公司的運氣，我們一直在與ASML合作開發該技術。

　　至于超大規模不可缺少的EUV光刻技術，在日本光刻設備廠商紛紛退出研發的同時，imec與ASML合作研發至今，賭上了自己公司的命運，不斷推進。現在用于1nm的光刻設備終于要開花結果了！

　　imec發布了超過1nm的邏輯器件路線圖

　　imec在ITF Japan 2020上提出了縮小3nm，2nm，1.5nm和1nm以上邏輯器件小型化的路線圖。

　　imec邏輯設備小型化的路線圖

　　圖中以技術節點名稱命名的PP是多晶硅布線間距（nm），MP是精細金屬布線間距（nm）。需要注意的是，過去的技術節點指的是最小加工尺寸或柵極長度，現在只是 “標簽”，并不指某一位置的物理長度。

　　此處顯示的結構和材料（如BPR，CFET和使用2D材料的通道）已單獨發布。

　　EUV的高NA對進一步微型化至關重要

　　據臺積電和三星電子介紹，從7nm工藝開始，部分工藝已經推出了NA（Numerical Aperture）=0.33的EUV光刻設備，并通過降低波長來實現5nm工藝，但對于2nm以后的超精細工藝，需要實現更高的分辨率和更高的光刻設備。

　　EUV光刻設備的技術路線圖

　　ASML已經完成了HIGH NA EUV光刻設備NXE：5000系列的基本設計，但計劃于2022年左右商業化。由于所使用的光學系統非常龐大，使得這臺下一代機器很高大，基本上頂到了常規潔凈室的天花板。

　　當前量產的EUV光刻設備（NA= 0.33）（前）和下一代高NA EUV光刻設備（NA =0.55）（后）的尺寸比較

　　ASML一直與imec密切合作開發光刻技術，但是關于使用HighNA EUV光刻設備進行光刻工藝的開發，“ imec-asml high na EUV LAB”則位于imec園區。將在那里進行聯合開發，還將與材料供應商一起開發掩模和抗蝕劑。

　　ASML-IMEC High NA EUV研究設施

　　最后，Luc Van den hove表示：“使邏輯器件的過程小型化的目的是減少功耗，提高性能（電氣性能），減小芯片面積，通常稱為PPAC。降低成本：當將微型化推進到低于3 nm、2 nm、1.5 nm甚至1 nm時，除了這四個因素外，還應充分考慮環境因素。”他表示，表明他愿意繼續改進這些程序。

　　“邏輯器件工藝小型化的目的是降低功耗、提高性能、減少面積、降低成本，也就是通常所說的PPAC。除了這四個目標外，隨著小型化向3納米、2納米、1.5納米，甚至超越1納米到亞1納米的發展，我們將努力實現環境友好、適合可持續發展”。