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本周舉行的ARM技術大會上，IBM半導體研究與發展中心副總裁Gary Patton做了一場內容豐富、信息量很大的主題演講。演講題為“20納米及未來的半導體技術創新”。Patton談到了光刻、材料和未來設備的現狀。下面是演講中讓筆者吃驚的地方： 1. EUV還沒有準備好 很多一線芯片廠商已經由193nm“干”蝕刻法轉為45納米制程的193nm浸潤蝕刻。英特爾公司是例外，這家芯片巨頭轉向32nm浸潤蝕刻。芯片未來很可能在28nm和22nm節點采用雙模技術實現193nm浸潤蝕刻。 15/14nm節點，行業將會倚賴EUV光刻——13nm波長的軟性X射線技術。 Patton在演講中表示，“EUV本來寄望于14nm或11nm節點，15/14nm的時候如果技術就緒，EUV也將很有優勢。” 在簡短的采訪中，Patton說EUV尚未成熟。這不是什么新聞。多年來，EUV由于光源、掩模、檢查工具的問題而延遲。 讓人吃驚的地方在于，到現在至少也該有些關于EUV現狀的模糊概念了。時間不等人。三星電子希望在2012年將EUV用于存儲芯片的生產。EUV設備的生產商ASML正努力在此時限之前推出自己的第一批產品。很多人都不認為ASML能夠按期交貨，這意味著三星等公司暫時還將繼續使用普通光刻。 2.計算光刻(computational lithography) 計算光刻已受到了極大關注，但該技術曾經被認為只不過是科研項目，新聞報道也多于實際的應用。 現在為了將光刻延伸到22和20nm以下，IBM、Intel甚至EDA廠商都開始重視計算光刻技術了。每家廠商對該技術都有不同的叫法，在市場上也引起了一些混亂。 Patton表示，無論如何，22和20nm節點，芯片廠商可能不得不求助于包括整合式顯影光源優化(SMO)、像素化掩模、定制透鏡在內的計算光刻技術。 3. 高-K金屬柵暫無進展 2007年11月，IBM與英特爾分別公布了自己用于gate stack的高-K/金屬柵極技術。今天，英特爾將兩代高-K投入生產。與之相反的是，業界還在等待IBM及其合作伙伴推出基于高-K的芯片。 IBM合作伙伴之一的三星現在宣布目前采用高-K介質的32納米工藝制程正在醞釀。三星官方否認了面臨困難的傳言，表示高-K技術工作的“很好”。 IBM的另一家合作伙伴AMD公司在2011年上半年之前不會推出基于高-K的芯片。傳言說AMD推出高-K技術芯片的時間延后到2011年下半年。這里有點不協調，在演講中，Patton將高-k/金屬柵極技術是堆棧門的啟動者，但卻沒有提供這種技術的研究進度。 4. 一個時代的終結？ 業界早已明確，需要一個新的突破來延長CMOS時代。Patton相信相信14nm制程需要一種新的設備結構(不同于今天的平面結構)才能讓CMOS煥發活力。 像以前一樣，業內有多個參與者卻沒有領導者。，FinFETs和下一代設備等諸多可能性中，以及IBM在演講中提到的SOI和超薄SOI，已經喪失活力。FinFET生產過程復雜，新的SOI設備也面臨挑戰。 5. 沒被提及的450-mm Patton在演講中沒有提到450-mm。但競爭對手英特爾近期已經宣布建立一家新晶圓廠，該廠已為450-mm做好準備。很顯然，業界現階段沒準備要轉向450-mm，但英特爾正在不斷地助推轉向步幅。 IBM的一些合作伙伴也加入了進來。轉向450-mm需要承擔很多研發費用與風險。如果加工設備生產商愿意設計450-mm設備，英特爾就必須承擔修補瑕疵的痛苦工作。所以，讓英特爾來承擔風險吧。 另一方面，IBM和自己的合作伙伴——GlobalFoundries與三星都不希望被甩開太遠。三星就在努力向450-mm前進。像英特爾一樣，三星也想要450-mm。而GlobalFoundries的熱情就非常有限了。 |
