Следующие 20 лет эволюции ИС

Масштабирования Деннарда уже недостаточно. «Этой одномерной версии дорожной карты может быть недостаточно для будущего, — сказал Ван ден Хов (на фото), — нам придется настраивать наши устройства для конкретных приложений».

Будущие архитектуры транзисторов могут включать в себя устройства GAA, построенные из стопки нанолистов, несколько из которых описал Ден Хоув, в том числе многозатворное устройство, состоящее из стопки нанолистов, и устройство вилочного листа, в котором транзисторы N- и P-каналов сдвинуты ближе друг к другу. и CFET, где транзисторы N и P расположены друг над другом.

«Это устройство вилочного листа мы рассматриваем как расширение стандартной концепции нанолистов, и мы считаем, что оно будет представлено на уровне, эквивалентном поколению одного нанометра», — сказал Ван ден Хов.

«Очевидно, что можно реализовать еще один очень важный шаг в уменьшении размера ячеек, но, очевидно, за счет гораздо более сложных схем контакта для контакта областей источника и стока. Но мы считаем, что разработали схемы интеграции, которые позволили бы создавать такие транзисторы за счет оптимизации эпи-процессов, процессов формирования паттерна и использования очень сложных процессов осаждения для создания контактных структур», — сказал Ван ден Хов.

Возможные пути вперед — это уменьшение толщины кремниевых каналов для уменьшения длины канала за счет замены кремния двумерными материалами — атомарно-плоскими монослоями, такими как сульфиды или селениды вольфрама или молибдена.

«Недавно мы продемонстрировали первые варианты устройств, изготовленных на 300-миллиметровом оборудовании, — сказал он.

Сочетание непрерывного увеличения размеров, новых архитектур транзисторов, внедрения новых материалов в сочетании с инновационными архитектурами межсоединений (заглубленные силовые шины) станет секретом успеха.

«Мы считаем, что можем предложить дорожную карту для следующих восьми-десяти поколений — с начальным темпом от двух до двух с половиной лет — это даст нам дорожную карту на следующие 20 лет», — сказал Ван ден Хов. .

Литография остается ключевой. «Просто усадка на основе литографии становится все труднее, — сказал Ван ден Хов, — она не останавливается, но становится все труднее и труднее. Повышение производительности, к которому мы привыкли для одиночных транзисторов от узла к узлу, замедляется. Вот почему нам пришлось перейти к массовому распараллеливанию».

«Мы считаем, что текущая версия EUV будет расширена до двухнанометрового поколения или, может быть, даже на узел дальше, но чтобы выйти за эти пределы, нам понадобится следующая версия EUV», — сказал Ван ден Хов.

Для этого потребуются линзы большего размера и разработка новых системных платформ. Оптика должна соответствовать феноменальным характеристикам, точность 20 пикометров больше, чем для объектива диаметром один метр.

«Если мы экстраполируем это на размер земли, это означает, что нам придется полировать землю с точностью до толщины человеческого волоса. Это невероятно, ошеломляет», — сказал Ван ден Хоув. «Мы ожидаем, что первые машины будут готовы в следующем году».

«Вместе с ASML мы создаем совместную лабораторию с высокой числовой апертурой, построенную вокруг первого прототипа машины, которая будет подключена к TEL-треку и окружена самыми передовыми метрологическими возможностями, — продолжил Ван ден Хоув, — мы делаем это потому, что задача своевременного введения высокой NA EUV будет огромной. Нам потребовалось около 10 лет, чтобы пройти путь от первого сканера EUV до внедрения в крупносерийное производство. Для высокой NA у нас будет гораздо меньше времени, всего три года. Чтобы снизить риски внедрения в производство, мы разрабатываем очень интенсивную программу, чтобы разработать все ключевые строительные блоки, такие как технология маски и материалы с использованием влажного или сухого УФ-резиста, метрология и характеристика оптики».