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“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的整體研究內容，并強調指出，imec通過與ASML通力合作研發(fā)并實現(xiàn)新一代高解析度EUV曝光技術（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到1納米后，摩爾定律也會繼續(xù)存在。

　　CEO兼總裁Luc Van den hove先生在ITF Japan 2020上做主題演講。強調“摩爾定律不會總結”。（圖片出自：筆者在ITF Japan 2020上的截圖）

　　不僅是日本半導體企業(yè)，其他很多半導體企業(yè)也都認為“摩爾定律已經終結”、“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，因此是當下全球最尖端的微縮化研究機構。

　　日本的曝光設備廠家也在研發(fā)階段放棄了EUV曝光技術（這對實現(xiàn)超微縮化是必須的），而imec和ASML合作拿公司的命運做賭注，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藍圖

　　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)的邏輯元件的技術藍圖。

　　Imec的邏輯元件的微縮化技術藍圖。（圖片出自：ITF Japan 2020上的演講資料）

　　第一行的技術節(jié)點（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，以往的技術節(jié)點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）結構以及材料已經在別處的演講中提及。

　　EUV的高NA化對于進一步實現(xiàn)微縮化至關重要

　　TSMC和三星電子從7納米開始在一部分工程中導入了NA=0.33的EUV曝光設備，也逐步在5納米工藝中導入，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備、更高的NA化（NA=0.55）。

　　隨著邏輯元件工藝微縮化的發(fā)展，EUV曝光設備的技術藍圖。（圖片出自：ITF Japan 2020上的演講資料）

　　ASML已經完成了高NA EUV曝光設備的基本設計（即NXE：5000系列），預計在2022年前后實現(xiàn)商業(yè)化。這款新型設備由于光學方面實現(xiàn)了大型化，因此尺寸較大，據(jù)說可達到以往潔凈室（Clean Room）的天花板。

　　現(xiàn)有的、用于量產的EUV曝光設備（NA=0.33，前圖）和新一代的高NA EUV曝光設備（NA=0.55，后圖）的尺寸的比較。（圖片出自：ITF Japan 2020上的演講資料）

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

　　ASML-IMEC的高NA EUV研究中心的印象圖。（圖片出自：ITF Japan 2020上的演講資料）

　　最后，Van den hove先生表示未來會繼續(xù)推進微縮化：“實現(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，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?！?/p>

　　在工藝微縮化過程中，不僅重視以往的PPAC，還增加了E（環(huán)境），即PPAC-E。（圖片出自：ITF Japan 2020上的演講資料）