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半導の微細化はいつVまるのか、T識調hを世c中で実施(2)

湯之嵶粥覆罎里みたかし) 長K\術科学j(lu┛)学 極限エネルギー密度工学研|センター 客^教b

半導デバイスの微細化はいったいいつまでくのか、長K\術科学j(lu┛)学の湯之嵶患吩^教bは、日本を飛び出し、世c中の半導研|vやリソグラフィ専門の研|vを中心にアンケート調hを1Q以屬けて行った。このレポートはわずか1Q間の間に実施時期によって研|vのT識がj(lu┛)きく変わっていることを伝えている。

(セミコンポータル集室)

二次調h(sh┫)法
研|テーマ「LSIの微細化はいつVまるのか?」と、世cのリソ・キーパーソンのリストを携えて、筆vは、2007Q7月16日から、世ck周調h旅行に出発した。行48日間、日本を出発した後、カナダ→盜顴ブラジル→欧Βインド→東南アジア→中国→湾と調hをけ、9月2日に帰国した(図7)。この間、13カ国で、合40社を訪問し、ヒアリングを行した。


7月16日〜9月2日まで世ck周した


二次調hT果
図8〜11にす問について、2007Q2月SPIEから世ck周終了の9月まで、ヒアリングでuたv答を時U`的にグラフ化して見た。図8の横軸は、あるk人のリソ・キーパソン(k陝▲妊丱ぅ攻\術vも含まれる)がv答した日をす。また、靴ぅ弌爾盜饋諭Eいバーが日本人、黄色いバーが欧人、u色のバーがアジア人をす。


ロジックLSIの限cはどこか?


2007Q2月のSPIE時点に瓦靴董△修海ら半Q経圓靴2007Q7−9月時点では微細化の限cがj(lu┛)きくPtしていることがわかる。ロジックLSIの限cは、2007Q2月時点で45‐32nmだったが、2007Q7-9月時点では22‐10nmになった。


メモリーLSIの限cはどこか?


メモリーLSIの限c(図9)も同様に、2007Q2月のSPIE時点で32‐22nmだったが、2007Q7−9月時点では22‐10nmになった。図8と9の二つに問に瓦靴董筆すべきv答としては、ファンドリーの最j(lu┛)}メーカーで、「Jにhp22nmの\術開発は済んでいる。現在h(yu┌n)p16nmを開発している。限cはhp10nmぐらいになるのではないか?」と発言した\術v達がいた。また、彼等に、k次調hT果の図1および図2を見せると、「LSIの限cが45nmとか32nmとか、どこの誰が、そんな(間sけな)答えをしているのか?」とj(lu┛)笑いされた。

このコメントからもわかるように、このファンドリーの微細加工\術は、他国および他社と比較しても、常に進んでいるように感じられた。また、ファンドリー\術v達の、「22nm〜16nmの微細加工\術を開発している」という発言は、T味深長であり、_い。なぜなら、彼らファンドリーは、ファブレスからの依頼がなければ闇雲に微細加工\術を進める要がないからである。その彼らが、22nmを完了し、今や16nmにDり組んでいるという。つまり、16nmの微細加工を要とするLSIのビジネスが、JにT在している可性があるということだ。

では、彼らファンドリーは、22nm〜16nmの微細加工を行うための露光としては、何を[定しているのだろうか?


高屈折率]浸の量橑は可Δ?


2007Q2月のSPIE時点では、リソ・キーパーソン達のT見は割れていた。そこから半Q経圓靴2007Q7−9月時点では、ほとんどのT見がOtherになった。的には、「\術的にできるかもしれないが、タイミングが間に合わない」、または、「できたとしても、1世代しか使えない。そんなや\術を開発するT味がない」と言うコメントであった。


EUVLの量橑は可Δ?


2007Q2月のSPIE時点では、リソ・キーパーソン達のT見は悲菘(Impossible)であった。そこから半Q経圓靴2007Q7−9月時点では、ほとんどのT見が”できる(Possible)“に変わった。図8および図9にしたように、わずか半Q間で、ロジックLSIとメモリーLSIの限cがPtしたのは、EUVLの量僯性に期待がeてるようになったからだと推Rできる。この半Q間に何がきたのだろうか?

i出のK崎によれば、次のつのトピックスがあったとのことである。
1)2007Q7月、日本で開されたEUVLの国際シンポジウムで、サイマーが、LPP(Laser Produced Plasma)(sh┫)式の光源で、実化レベルにZい100Wの出を達成した(R1) 。
2)盜AMDが、盜AlbanyのCNSE(College of Nanoscale Science and Engineering)に設してあるASMLのEUVL露光(ADT:アルファ・デモ・ツール)を使って、LSIの試作に成功した(R2)。
3)日本のコンソーシアムである半導先端テクノロジーズ(Selete)が、ニコンのEUVL露光EUV1を使って、hp30nm以下のパターンを実現した。

これらのトピックスから、EUVLの量橑に瓦垢覺待感が膨らみ、微細化の限cがk挙に進tした。そのT果、世cのリソ・キーパーソン達の集合T識が、EUVLの性Ω堕cまで(hp10nm辺りか?)微細化できるというものに変化しつつある。

経済的な限cは?
\術的なブレークスルーが連的に発表されるようになり、るいt望が見えてきたEUVLであるが、経済的な問がT在する。EUVLの量咁が実現したとしても、その価格は100億Zくなると噂されている。果たして、100億の露光をずらりと並べたLSI工場で、ビジネスの採Qが合うのだろうか?\術的に可Δ砲覆辰燭、価格が高すぎて使えない、つまり、経済的な問が、微細化の限cを定することにはならないのだろうか?

この問の答えのkつは、i出の世c最j(lu┛)}のファンドリーの\術vがしてくれた。「EUVLが1100億? 問ない。その答えはギガファブだよ。月捓10万のギガファブならば、1100億のEUVLであっても、ノープロブレムだ」。

こうして、世cの半導噞は、EUVL &ギガファブの時代に突入するのであろうか?日本半導噞はどう官するのか?半導先端テクノロジーズ(Selete)およびニコンが開発しているEUVL露光を、実際に導入して、LSIを量する日本半導メーカーは、本当にT在するのだろうか?今後も、微細化の行(sh┫)から`が`せない。


R1:実際には、Cymerのデータは、バーストモードと}ばれる]時間(1ms)のT果であった。運転時間にめる発光時間の割合は爐5%であり、って、平均出に換Qすると5Wにしかならなかった。しかし、それでも、j(lu┛)きな進tであった。

R2:hp45nmで設されたLSIのメタルk層(M1)を、EUVLで露光しただけであるが、“実際に使った”ことがj(lu┛)きなインパクトとなった。

ごT見・ご感[
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