芯片研发内幕

《半导体工程》与比利时研发组织Imec总裁兼首席执行官Luc Van den hove坐下来讨论了研发挑战、EUV和其他话题。以下是那次谈话的节选。

SE:显然，摩尔定律正在放缓。传统的流程节奏从2年扩展到大约2.5到3年。然而，研发并没有放缓，对吧?

范登霍夫:我们都知道这并不容易。所以，在研究方面，我们真的必须进一步加速。为了延续摩尔定律，我们面临着一些巨大的挑战。EUV一直是其中一个巨大的挑战。正是因为他们的辛勤工作和极端的奉献精神，它才走到了进入制造业的阶段。设备结构也是如此。我们只有大力投资于创新和研究部分，才能保持摩尔定律的有效性。

SE:因此，研发需要花费更多的时间和金钱。然而，公司可能没有足够的资源来完成所有的研发工作。这反过来又有利于并推动了像Imec这样的专门的研发组织，对吗?

范登霍夫:绝对的。Imec每年都在增长。就合作关系而言，我们还在继续发展。我们从价值链的几乎所有环节都得到了更强有力的承诺。我们从所有的供应商那里得到了强有力的承诺。供应商面临挑战。随着一切都变得越来越昂贵和困难，他们面临着开发所有这些技术的挑战。当然，在他们自己的开发设施中，他们的内部处理能力是有限的。这就是Imec成为一个中心枢纽的地方，在这里，他们拥有最先进的能力和工具。他们可以利用Imec的试验线来展示自己的能力。 That has become a popular model.

SE:还有什么?

范登霍夫:这不仅是设备供应商，也是材料供应商。很多创新都来自于材料。例如，EUV有含金属的电阻。例如，Inpria正在开发这项技术。Inpria是一家初创公司。他们永远不可能投资EUV扫描仪。因此，我们将启动所有这些新举措，并测试所有这些新概念。

SE: Imec多年来一直与领先的芯片制造商和设备供应商合作。这里有什么新鲜事吗?

范登霍夫:我们看到价值链上的活动正在向无晶圆厂公司发展。我们看到他们做出了强有力的、日益增长的承诺。我们也在向物联网、医疗保健设备和智慧城市应用等多个领域扩张。因此，我们正在向价值链的上游移动。为此，我们在这些领域建立了更多的伙伴关系。我们也在确保我们在中国有一个良好的研发基地。

SE:去年，Imec与另一家研发机构合并。那是怎么回事?

范登霍夫:这就是iMinds合并的原因。在这次合并中，我们在数据科学能力、人工智能和安全相关主题方面增加了很多技能。

SE:在半导体行业，吸引新的工程人才非常困难。在美国和其他地方尤其如此。Imec是否也看到了同样的趋势?

范登霍夫:我们在这方面做得很好。我们的模式成功地吸引了年轻人。我们与当地所有的大学都有非常战略性的合作关系。我们在国际上有合作伙伴。我们基本上有数百名博士生在Imec做他们的研究项目。他们从大学获得学位。这是选择最佳人才并试图说服他们留下来的理想方式。我们不断地增加新人。

SE:在美国很难让学生对数学和科学感兴趣。欧洲呢?

范登霍夫:这在欧洲是一个挑战。但在这个地区，我们是成功的，我们真的扭转了趋势。从事工程和科学专业的年轻人数量有所增加。总的来说，人们对科学和工程重新产生了兴趣。

SE:让我们回到极紫外(EUV)光刻。你提到了EUV抵抗。这里有一些挑战，对吧?

范登霍夫:显然，有两条路径。有化学放大抗蚀剂和含金属抗蚀剂。双方都取得了很好的进展。今天，我不会选择其中之一而放弃另一个。有两个选择是很好的。他们在性能上不相上下。当然，含金属的电阻有潜在的金属污染电路的担忧。但这是我们正在详细研究的一点。化学放大电阻今天表现很好。其中一个问题是，当你达到更高分辨率时，这项技术的可扩展性如何。 There are questions whether the dose can be reduced enough. That’s where metal-containing resists come in.

SE:那EUV光源呢?

范登霍夫:它在动力方面不断改进。但更重要的是，它的可靠性正在提高。两者结合很重要，双方都取得了进展。

SE:关于EUV你还有什么要说的吗?

范登霍夫:现在，成熟度已经达到了一个水平，有几家公司现在正在致力于它。

SE:让我们转向晶体管。看来finfet可以延伸到5nm。然后，人们谈论门全能场效应晶体管，有时也称为横向纳米线场效应晶体管。另一种变体被称为纳米片场效应晶体管。除此之外，还有一系列的选择。很难预测哪一个会是赢家。如何缩小选择范围?

范登霍夫:我们的作用是缩小选择范围，评估各种方案的优缺点。然后，当然是由我们的合作伙伴做出最后的选择。我们的任务是进行评估和预选。我们通过建模和在先进设备上生成真实数据来做到这一点。

SE:你如何看待这一趋势?

范登霍夫:我们认为finFET可以扩展到5nm节点。然后，水平纳米线将是一个非常有可能的候选人，可能也有一些硅锗和锗通道。那么，在3nm之外，还有很多选择。一种选择是堆叠纳米线，我们有n和p个通道彼此叠加，就像cet或互补FET。或者，也可以是垂直的纳米线。但这是另一个重大变化。我们正在评估这两种选择。现在下定论还为时过早。

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