1納米EUV光刻機要來了!

2020-12-04 EETOP

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)」,由於疫情原因,今年以在線形式於舉行。

imec執行長兼總裁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解析度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,並且該工藝將繼續改進到1 nm或更小。

imec執行長兼總裁Luc Van den hove強調「摩爾定律永無止境」

imec執行長兼總裁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。

對於超小型化必不可少的EUV光刻技術,儘管日本光刻設備製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。

至於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。現在用於1nm的光刻設備終於要開花結果了!

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

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是多晶矽布線間距(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 "標籤",並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,並通過降低波長來實現5nm工藝,但對於2nm以後的超精細工藝,需要實現更高的解析度和更高的光刻設備。

EUV光刻設備的技術路線圖

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,但計劃於2022年左右商業化。由於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淨室的天花板。

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)(後)的尺寸比較

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)(後)的尺寸比較

ASML一直與imec密切合作開發光刻技術,但是關於使用HighNA EUV光刻設備進行光刻工藝的開發,「 imec-asml high na EUV LAB」則位於imec園區。將在那裡進行聯合開發,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

ASML-IMEC High NA EUV研究設施

最後,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),減小晶片面積,通常稱為PPAC。降低成本:當將微型化推進到低於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,表明他願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」。

相關焦點

  • 1nm光刻機要來了!
    12月1日,據日媒報導,比利時半導體研究機構 IMEC的CEO兼總裁Luc Van den hove在日本東京ITF論壇上透露,通過與 ASML的緊密合作將下一代高解析度EUV技術進行了商業化。Luc Van den hove並公布了3nm及以下製程的微縮層面技術細節。
  • 臺積電都採購了國產5nm蝕刻機,國產光刻機要多久?
    相比之下,中國目前最好的的光刻機廠商,是上海微電子公司,他們的90納米光刻機已經量產,而28納米的光刻機正在緊張攻克中,預計年底拿出樣機。不過我們也不是什麼設備都被」卡脖子「。這裡就要提到晶片生產過程中,重要性僅次於光刻機的設備:蝕刻機。
  • 美國禁止出口5納米光刻機技術,我國EUV光刻機無望
    美國禁止出口5納米光刻機技術,我國EUV光刻機無望。近日,美國商業管制清單新增加了六項新內容:1,混合增材製造/計算機數控工具;2, 特定的計算光刻軟體;3,用於為5nm生產精加工晶圓的某些技術;4, 有限的數字取證分析工具;
  • ASML已基本完成1nm晶片的EUV光刻機設計
    在論壇上,與荷蘭商半導體大廠艾司摩爾 (ASML) 合作研發半導體光刻機的比利時半導體研究機構 IMEC 正式公布了 3 納米及以下工藝的在微縮層面的相關技術細節。x9IEETC-電子工程專輯根據其所公布的內容來分析,ASML 對於 3 納米、2 納米、1.5 納米、1 納米,甚至是小於 1 納米的工藝都做了清楚的發展規劃,代表著 ASML 基本上已經能開發 1 納米工藝的光刻設備了。
  • 1納米需要什麼樣的光刻機?
    打開APP 1納米需要什麼樣的光刻機? 首先,imec的CEO兼總裁Luc Van den hove先生做了主題演講並介紹了imec的整體研究內容,並強調指出,imec通過與ASML通力合作研發並實現新一代高解析度EUV曝光技術(高NA EUV Lithography),促使摩爾定律繼續發揮作用,且即使工藝微縮化達到1納米後,摩爾定律也會繼續存在。
  • 給摩爾定律續命 EUV光刻暫難當大任
    將電路圖和電子元件「刻」到「底片」上  在認識EUV光刻前,讓我們先來認識一下光刻技術。  「其實,光刻技術跟照相技術差不多,照相是將鏡頭裡的圖畫『印』到底片上,而光刻是將電路圖和電子元件『刻』到『底片』上。」
  • 【光刻百科】納米壓印光刻 Nanoimprint Lithography (NIL)
    壓印技術加工技術根據圖形尺寸的大小可分為納米壓印技術和模壓技術。最初提出的納米壓印技術為熱壓印納米技術和室溫納米壓印技術。圖1 納米壓印圖納米壓印是一種全新的納米圖形複製方法。流程圖如圖1所示。其特點是:1)    超高解析度:沒有光學曝光中的衍射現象和電子束曝光中的散射現象;2)    高產量:可以像光學曝光那樣並行處理,同時製作成成百上千個器件;3)    高保真度:幾乎無差別的講掩模板上的圖形轉移到wafer上;4)    低成本:不像光學曝光機那樣需要複製的光學系統或像電子束曝光機那樣需要複雜的電磁聚焦系統[1];
  • 為何EUV光刻機只有ASML能造?光EUV就已經難倒大家了
    眾所周知,當晶片進入到7nm以後,在生產中必須需要用到一種設備,那就是EUV光刻機,也就是極紫外線光刻機。目前全球僅有一家廠商能夠生產EUV光刻機,那就是荷蘭的ASML,所以全球的有實力的、想進入7nm或更低製程的晶片企業,都眼巴巴的盯著ASML,想要購買ASML的EUV光刻機。那麼問題就來了,為何EUV光刻機這麼難生產,只有ASML能造,其它廠商都造不出來?
  • DIY納米級光刻機?大連理工的這名95後學生火了!
    這位名叫彭譯鋒的大學生,竟然憑著一張圖紙,在家裡DIY出納米級光刻機,還成功光刻出~75微米(75000納米)的孔徑。這則新聞衝上熱搜,也揭示出目前有一大批優秀的中國科技工作者,正在為研發出國產光刻機而刻苦鑽研。光刻約佔晶片製造總時長的40%-50%,是晶片製造環節中最重要的一。光刻的原理就是利用光學——化學反應的原理,把電路圖投影到晶圓表面的技術。
  • 有人說我國光刻機突破5nm製程,實際是沒搞懂光刻機和蝕刻機區別
    在光刻過程中,先在矽基上均勻塗一層光刻膠(下圖1),然後用光刻機在掩膜的幫助下對光刻膠進行曝光(下圖2),經過光照的光刻膠就可以用液體清洗掉(下圖3),這時用刻蝕機對矽基進行蝕刻(下圖4),蝕刻之後清洗乾淨,就可以在矽基上鍍銅了(下圖5)
  • 中科院研發新型雷射光刻技術:不用EUV 直擊5nm
    荷蘭ASML公司是全球唯一能生產EUV光刻機的公司,他們之前表態7nm以下工藝都需要EUV光刻機才行。現在中科院蘇州納米所的團隊開發了一種新的雷射光刻技術,不需要使用EUV技術就可以製備出5nm特徵線寬。
  • 世界上最昂貴的高端EUV光刻機,為什麼很耗電?
    對臺積電而言,阿斯麥可謂是一個十分重要的合作夥伴,由阿斯麥供貨的極紫外EUV光刻機,幫助臺積電在製程工藝上得到領先,甚至拳打三星、腳踢英特爾、完虐格羅方德。阿斯麥是全球唯一能夠生產和銷售EUV 光刻機的公司,預計在2020 年底將累計出貨90臺EUV光刻機。
  • 難倒華為的「EUV光刻機」 究竟有多難製造?
    眾所周知,華為Mate40系列或許是麒麟晶片的「絕唱」之作,原因不是麒麟晶片不行,而是無法繼續生產,敗給了「EUV光刻機」。究竟可以製造5nm,甚至是7nm、10nm晶片的光刻機,生產難度有多高?保證這些電晶體同時工作,便需要極為精細的光刻機。據了解,每一臺高端光刻機都集成了機械、精密儀器、自動化、高分子物理與化學等技術。最厲害的是EUV高精度光刻機,可以把一根頭髮分成幾萬份。這其中,最厲害的光刻機公司來自荷蘭ASML。不過,對於光刻機技術,該公司很有信心,別人無法超越,ASML公司高管就曾豪言:「即便是公開圖紙,中國也無法山寨出高端的光科技設備。」
  • 臺積電又買了13臺EUV光刻機?
    在今年早些時候,臺積電錶示,公司已在全球範圍內部署並運行了大約50%的所有極紫外(EUV)光刻工具,這意味著該公司使用的EUV機器比業內任何其他公司都要多。而根據Digitimes最近的一份報告,為了保持領先地位,臺積電已經訂購了超過十二臺ASML的Twinscan NXE EUV光刻機,並將於明年交付。
  • 按照目前國家的科技,造一臺全球先進的光刻機要多少年?長知識了
    按照目前國家的科技,造一臺全球先進的光刻機要多少年?長知識了光刻機是一個附在精密的儀器。從它的出現到發展,我們能夠清晰地看見人類智慧在其中的凝結和高光時刻。不過就是這樣的一個關鍵性技術咱們國家卻不具備,以至於現在受制於美國的制裁導致中國的高端晶片產業遭受很大的打擊。
  • ASML新動態: 1nm光刻機都已經來了嗎?
    ——ASML已完成1nm晶片EUV光刻機設計2020年11月中旬,日本東京舉行了 ITF(IMEC Technology Forum,. ITF)論壇。在論壇上,與荷蘭商半導體大廠艾司摩爾(ASML) 合作研發半導體光刻機的比利時半導體研究所(IMEC)正式公布了 3 納米及以下工藝的在微縮層面的相關技術細節。
  • 國產90納米光刻機可以幹什麼?
    90納米光刻機能讓中芯國際有價值!90納米發展到1納米製程也就靠時間的推移慢慢成長。5納米製程再往上非常困難,每低一納米需要更長時間的研究。90納米發展到7納米製程比5納米發展到2納米要快多了。生產力是一方面,高精尖又是一方面。你不能說我可以滿足生產力了,我就知足啦!
  • 繼7納米技術突破後,光刻膠也被攻克,中國「芯」真的來了!
    國內的中芯國際目前已經掌握了量產7納米晶片的技術,國產7納米晶片即將上市,此次的N+1工藝晶片已經正式通過了流片測試,並且整個過程完全實現了國產化,現在只需要靜靜等待量產就可以了。技術上的瓶頸已經突破,接下來就是設備上的支持了。這裡所說的技術上的支持其實就是光刻機。
  • 華為有能力造出自己的光刻機嗎?
    ,不錯,是有,但這個光刻機要比別人落後幾代。簡單說,我們的光刻機還處在小學文化水平,別人已是高中甚至大學文化水平了。因此,即便華為有能力、有資金研究光刻機,但在幾年甚至幾十年內也無法生產、製造出當前最尖端的光刻機。----這就是現實!
  • 冰刻技術在理論和技術上,能不能實現現在的EUV光刻機的精度?
    冰刻技術完全可以實現與EUV光刻機相當的精度。只不過要實現這個精度,必須讓電子束直寫光刻機的的解析度達到納米級別才行。其實「冰膠+電子束」的效率是遠遠比不上「光刻膠+光刻機」的。從製造效率上來看,這種冰刻技術是不如光刻機的。而冰刻的解析度主要取決於電子束刻機,雖說電子束直寫光刻機的精度已經達到了10納米左右甚至以下的精度,但是國內電子束直寫光刻機的精度在1微米,還沒有達到納米級別。事實上,冰刻技術只是將化學的光刻膠換成了水蒸氣而已。早在2018年,就發布了冰刻系統,這次的冰刻則是其升級版,主要就是將原料生產為成品。