在日前舉行的「通用平台技術論壇」(Common Platform Technology Forum)上,IBM公司與其技術聯盟夥伴三星電子(Samsung Electronics)和Global Foundries共同探討超越 FinFET 技術的半導體發展前景,看好可撓曲晶圓、CMOS持續微縮、雙重曝光微影以及碳奈米管和矽光等下一代技術的最新進展。
IBM的科學家強調採用浸潤式微影技術的雙重曝光技巧。IBM公司並展示全耗盡型絕緣上覆矽(FD-SOI)的進展以及矽光子學計劃、奈米線以及半導體發展藍圖上的其它最新進展。

「我們從45nm節點後就一直停滯不前,但透過 EUV 技術能協助我們回到向先進製程邁進的路徑,」IBM半導體研究小組首席技術專家Gary Patton說,「 EUV 反映出微影技術發展史上最大的變異,因為 EUV 光源極具挑戰性──它可能被反射透鏡與光罩等任何材料所吸收,」他補充說。

儘管如此,「我認為 CMOS 將持續微縮,但這將需要採用像碳奈米管和矽光子學等具突破性的技術,」他說。

雙重曝光  

雙重曝光

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Patton指出,從20nm製程開始,晶片製造商必須採用極其先進複雜的雙重曝光與浸潤式微影。但IBM已經找到幾種方法能夠解決這一複雜性──透過標準的單元設計流程或為更多用戶提供基於簡單演算法的客製流程。

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IBM的Patton描述能簡化雙重曝光技術的幾種方案,甚至可用於避免(或減少)在10nm時需要三、四次的曝光過程。

奈米線與矽光技術  

奈米線與矽光技術

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Pattern強調,在FinFET元件後的下一重大發展就是碳奈米管。碳奈米管提供了更高10倍的性能,不過它包含了太多金屬雜質,目前仍無法實現商用化,這也是IBM的研究人員現正致力於解決的問題。

 

「下一步是矽光技術,調變器控制具有不同頻率的多個奈米光子波導──關鍵就在如何整合於CMOS中,」他說。「最終則是3D封裝與光子學,」以實現可支援TB/s頻寬的設計。

行動與雲端運算  

行動與雲端運算

行動與雲端運算技術將是這一市場成長的驅動力。  

行動與雲端運算技術將是這一市場成長的驅動力。

主導HKMG製程?

主導HKMG製程?  

儘管對於閘極優先(gate-first)還是閘極後製(gate-last)的製程爭論已存在多年,IBM、GlobalFoundries和三星聲稱已在32/28nm HKMG製程佔據主導地位。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Slideshow: IBM outlines fab future beyond FinFETs,by Rick Merritt)

資料來源:電子工程專輯

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