集積回路 プロセス・ルール 微細化 COB 2013年02月03日 半導体露光装置メーカーは1社か2社の最先端半導体メーカーと共同で次の世代や次々世代の半導体露光装置を開発し、まずその半導体メーカーに向けて製造する。その開発によって生み出された装置を、2 - 3年程度後に最先端に続く半導体メーカーが量産の為に購入する頃には最先端半導体メーカーはその先の世代の試験運用をはじめる。この循環があるために演算プロセッサのプロセスルールは、350nm、250nm、180nm、130nm、90nm、65nm、45nm、32nm、22nm、14nm、10nmといった飛びとびの値になるのが普通である。最先端のプロセス・ルールは2010年時点で32nmに達していて、2012年に22nm、2014年に14nm、2016年に10nmになると予想されている。一方DRAMやフラッシュメモリのような記憶用半導体では小刻みにプロセスルールを縮小している。DRAMにおける一般的なプロセス・ルールは2007年には65nm、2008年には57nmと縮小を行い、2013年には32nmを想定している。これは、製品の急激な低価格化によって各メーカーが新規投資を控え、既存設備の改善によって生産性を向上させることが狙いである[4]。ただし最先端の微細化が要求される携帯端末向けなどには、2010年時点で25nmの製品も投入されている。微細化によってプロセスルールが使われる光源の波長よりも短くなると、光の回折や干渉によってマスクの形とウェハー上に作られる像の食い違いが大きくなり、設計通りの回路が形成できなくなる。この問題を解決するため、回路設計にあらかじめこれらの光学効果を織り込んでおく光学近接効果補正が130nm以下のルールで行われるようになった。光学近接効果補正は、EDAによる自動化が普及している。2020年頃には、5nmに到達し、CMOSを使った微細化の限界が訪れるとの推測されており、新しい素材・構造の研究や微細化に頼らない手段による集積度の向上も模索されている[5]。 PR
