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VLSI はすべての IT の要 ほぼすべての IT 機器 システムのの性能は VLSI が決めている Town VLSI は今も進歩を続けている 今後 年は間違いなくシリコンが主役 CMOS は必ずしも最速ではない集積度 信頼度を含めた総合力 将来の高度 IT の要求に応えるにはさらな

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(1)

平本俊郎

平本俊郎

平本俊郎

平本俊郎

東京大学生産技術研究所

東京大学生産技術研究所

東京大学生産技術研究所

東京大学生産技術研究所

半導体分野のロードマップ

半導体分野のロードマップ

半導体分野のロードマップ

半導体分野のロードマップ

1.はじめに:半導体分野を取りまく状況

1.はじめに:半導体分野を取りまく状況

1.はじめに:半導体分野を取りまく状況

1.はじめに:半導体分野を取りまく状況

2.半導体分野の特徴

2.半導体分野の特徴

2.半導体分野の特徴

2.半導体分野の特徴

3.本半導体ロードマップの特徴

3.本半導体ロードマップの特徴

3.本半導体ロードマップの特徴

3.本半導体ロードマップの特徴

4.

4.

4.

4.ロードマップの2つの柱

ロードマップの2つの柱

ロードマップの2つの柱

ロードマップの2つの柱

 

 

 

 4.1. 低消費

低消費

低消費電力

低消費

電力

電力

電力・システム

・システム

・システム

・システムLSI基盤技術

基盤技術

基盤技術

基盤技術

 

 

 

 4.2. SoC開発

開発

開発

開発/製造工程のエンジニアリング

製造工程のエンジニアリング

製造工程のエンジニアリング

製造工程のエンジニアリング

5.まとめ

5.まとめ

5.まとめ

5.まとめ

2005年

年5月

月11日 電子・情報技術ロードマップ成果報告会

日 電子・情報技術ロードマップ成果報告会

日 電子・情報技術ロードマップ成果報告会

日 電子・情報技術ロードマップ成果報告会

(2)

Town

Transportation

Office

Home

半導体技術の重要性

半導体技術の重要性

半導体技術の重要性

半導体技術の重要性

・・

・VLSI はすべての

はすべての

はすべての

はすべてのITの要

の要

の要

の要

・ほぼすべての

・ほぼすべての

・ほぼすべての

・ほぼすべてのIT機器・システムの

機器・システムの

機器・システムの

機器・システムの

 の性能は

 の性能は

 の性能は

 の性能はVLSIが決めている

が決めている

が決めている

が決めている

・・

・VLSIは今も進歩を続けている

は今も進歩を続けている

は今も進歩を続けている

は今も進歩を続けている

・今後

・今後

・今後

・今後10-15年は間違いなく

年は間違いなく

年は間違いなく

年は間違いなく

 シリコンが主役

 シリコンが主役

 シリコンが主役

 シリコンが主役

・・

・CMOSは必ずしも最速ではない

は必ずしも最速ではない

は必ずしも最速ではない

は必ずしも最速ではない

 集積度・信頼度を含めた総合力

 集積度・信頼度を含めた総合力

 集積度・信頼度を含めた総合力

 集積度・信頼度を含めた総合力

・将来の高度

・将来の高度

・将来の高度

・将来の高度ITの要求に応えるに

の要求に応えるに

の要求に応えるに

の要求に応えるに

 はさらなる進歩が必須

 はさらなる進歩が必須

 はさらなる進歩が必須

 はさらなる進歩が必須

(3)

成長が期待される市場

成長が期待される市場

成長が期待される市場

成長が期待される市場

・ ディジタル情報

・ ディジタル情報

・ ディジタル情報

・ ディジタル情報家電・モバイル分野が今後の市場を牽引.

家電・モバイル分野が今後の市場を牽引.

家電・モバイル分野が今後の市場を牽引.

家電・モバイル分野が今後の市場を牽引.

・ 

・ 

・ 

・ 日本の半導体各社はシステム

日本の半導体各社はシステム

日本の半導体各社はシステム

日本の半導体各社はシステムLSIに資源を集中.

に資源を集中.

に資源を集中.

に資源を集中.

‘03

‘03

‘03

‘03

‘07

‘07

‘07

‘07

年平均成長率(%)

年平均成長率(%)

年平均成長率(%)

年平均成長率(%)

デジタルスチルカメラ(M台)

デジタルスチルカメラ(M台)

デジタルスチルカメラ(M台)

デジタルスチルカメラ(M台)

49

49

49

49

76

76

76

76

12

12

12

12

デジタルTV(M台)

デジタルTV(M台)

デジタルTV(M台)

デジタルTV(M台)

6

66

6

27

27

27

27

45

45

45

45

DVDレコーダ(M台)

DVDレコーダ(M台)

DVDレコーダ(M台)

DVDレコーダ(M台)

3.6

3.6

3.6

3.6

33

33

33

33

74

74

74

74

PC用DVD(記録型)(M台)

PC用DVD(記録型)(M台)

PC用DVD(記録型)(M台)

PC用DVD(記録型)(M台)

27

27

27

27

114

114

114

114

43

43

43

43

携帯電話(M台)

携帯電話(M台)

携帯電話(M台)

携帯電話(M台)

490

490

490

490

670

670

670

670

88

8

8

自動車用半導体需要(B$)

自動車用半導体需要(B$)

自動車用半導体需要(B$)

自動車用半導体需要(B$)

14

14

14

14

20.9

20.9

20.9

20.9

11

11

11

11

今後の市場成長を牽引する製品群(‘03→’07年)

今後の市場成長を牽引する製品群(‘03→’07年)

今後の市場成長を牽引する製品群(‘03→’07年)

今後の市場成長を牽引する製品群(‘03→’07年)

出典:JEITA

今後の市場成長を牽引する製品群 (2003~2007年)

(4)

-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 2000 2001 2002 2003 2004 売上高営業 利益率( %) 日立製作所 東芝 三菱 NEC NECエレクトロニクス 富士通 松下電器産業 シャープ ソニー 日本の大手企業 海外の大手企業 Intel Samsung TSMC

・ 海外の半導体

・ 海外の半導体企業は

・ 海外の半導体

・ 海外の半導体

企業は

企業は

企業は

高収益を

高収益を

高収益を

高収益を確保.

確保.

確保.

確保.

・ 日本メーカーは

・ 日本メーカーは

・ 日本メーカーは

・ 日本メーカーは利益

利益

利益

利益

率が極端に低い

が極端に低い

が極端に低い

が極端に低い

・ 結局のところ収益を

・ 結局のところ収益を

・ 結局のところ収益を

・ 結局のところ収益を

あげて

あげて

あげて

あげているのは

いるのは

いるのは

いるのはメモリ,

メモリ,

メモリ,

メモリ,

ディスクリート

ディスクリート

ディスクリート

ディスクリート.

・ システム

・ システム

・ システム

・ システムLSIで

で収益力

収益力

収益力

収益力

を上げることが

を上げることが

を上げることが

を上げることが必須.

必須.

必須.

必須.

日本の半導体メーカー

日本の半導体メーカー

日本の半導体メーカー

日本の半導体メーカーの現状

の現状

の現状

の現状

(5)

半導体分野を取りまく状況(まとめ)

半導体分野を取りまく状況(まとめ)

半導体分野を取りまく状況(まとめ)

半導体分野を取りまく状況(まとめ)

・・

・半導体はすべての産業の基盤.

半導体はすべての産業の基盤.

半導体はすべての産業の基盤.

半導体はすべての産業の基盤.

 今後も微細化を中心に性能向上を進め全産業を支える.

 今後も微細化を中心に性能向上を進め全産業を支える.

 今後も微細化を中心に性能向上を進め全産業を支える.

 今後も微細化を中心に性能向上を進め全産業を支える.

・・

・市場構造の変化.新しいビジネスモデルの構築が急務.

市場構造の変化.新しいビジネスモデルの構築が急務.

市場構造の変化.新しいビジネスモデルの構築が急務.

市場構造の変化.新しいビジネスモデルの構築が急務.

 ディジタル情報

 ディジタル情報

 ディジタル情報

 ディジタル情報家電・モバイル分野が市場を牽引.

家電・モバイル分野が市場を牽引.

家電・モバイル分野が市場を牽引.

家電・モバイル分野が市場を牽引.

 

 

 

 システム

システム

システム

システムLSIで収益を挙げられる体制の確立.

で収益を挙げられる体制の確立.

で収益を挙げられる体制の確立.

で収益を挙げられる体制の確立.

(6)

半導体分野の特徴

半導体分野の特徴

半導体分野の特徴

半導体分野の特徴

ロードマップ作成にあたっての半導体分野の特徴

ロードマップ作成にあたっての半導体分野の特徴

ロードマップ作成にあたっての半導体分野の特徴

ロードマップ作成にあたっての半導体分野の特徴

 1.半導体は基盤技術

 1.半導体は基盤技術

 1.半導体は基盤技術

 1.半導体は基盤技術

   ・ビジネスは確かにアプリケーションに強く依存.

   ・ビジネスは確かにアプリケーションに強く依存.

   ・ビジネスは確かにアプリケーションに強く依存.

   ・ビジネスは確かにアプリケーションに強く依存.

   ・しかし共通基盤技術がしっかりしていることが前提.

   ・しかし共通基盤技術がしっかりしていることが前提.

   ・しかし共通基盤技術がしっかりしていることが前提.

   ・しかし共通基盤技術がしっかりしていることが前提.

   ・共通基盤技術とアプリケーション依存の二面性.

   ・共通基盤技術とアプリケーション依存の二面性.

   ・共通基盤技術とアプリケーション依存の二面性.

   ・共通基盤技術とアプリケーション依存の二面性.

 2.国際半導体技術ロードマップ(

 2.国際半導体技術ロードマップ(

 2.国際半導体技術ロードマップ(

 2.国際半導体技術ロードマップ(ITRS))))の存在

の存在

の存在

の存在

   ・半導体の技術課題はすべて網羅されている.

   ・半導体の技術課題はすべて網羅されている.

   ・半導体の技術課題はすべて網羅されている.

   ・半導体の技術課題はすべて網羅されている.

   ・ただし

   ・ただし

   ・ただし

   ・ただしITRSは各国の最大公約数的な性格.

は各国の最大公約数的な性格.

は各国の最大公約数的な性格.

は各国の最大公約数的な性格.

    しかも共通基盤としての半導体技術が主体.

    しかも共通基盤としての半導体技術が主体.

    しかも共通基盤としての半導体技術が主体.

    しかも共通基盤としての半導体技術が主体.

   ・日本の強みを生かせるロードマップが必要.

   ・日本の強みを生かせるロードマップが必要.

   ・日本の強みを生かせるロードマップが必要.

   ・日本の強みを生かせるロードマップが必要.

(7)

1.

1.

1.

1.ITRSは積極的に利用する

は積極的に利用する

は積極的に利用する

は積極的に利用する

  ・

  ・

  ・

  ・ITRSのうち重要分野をピックアップする.

のうち重要分野をピックアップする.

のうち重要分野をピックアップする.

のうち重要分野をピックアップする.

  ・時間軸上の数値は

  ・時間軸上の数値は

  ・時間軸上の数値は

  ・時間軸上の数値はITRSと基本的に同じとする.

と基本的に同じとする.

と基本的に同じとする.

と基本的に同じとする.

  ・但し

  ・但し

  ・但し

  ・但しITRSにない新規技術も取り上げる.

にない新規技術も取り上げる.

にない新規技術も取り上げる.

にない新規技術も取り上げる.

2.基盤技術としての半導体技術を記述

2.基盤技術としての半導体技術を記述

2.基盤技術としての半導体技術を記述

2.基盤技術としての半導体技術を記述

  ・アプリは常に意識するが特定のアプリは対象としない.

  ・アプリは常に意識するが特定のアプリは対象としない.

  ・アプリは常に意識するが特定のアプリは対象としない.

  ・アプリは常に意識するが特定のアプリは対象としない.

  ・評価・計測技術や支援技術も記載.

  ・評価・計測技術や支援技術も記載.

  ・評価・計測技術や支援技術も記載.

  ・評価・計測技術や支援技術も記載.

  ・比較的広い分野を重要分野として特定する.

  ・比較的広い分野を重要分野として特定する.

  ・比較的広い分野を重要分野として特定する.

  ・比較的広い分野を重要分野として特定する.

3.特に重要な2分野を特定

3.特に重要な2分野を特定

3.特に重要な2分野を特定

3.特に重要な2分野を特定

  

  

  

  

(1) 超低消費電力技術

超低消費電力技術

超低消費電力技術

超低消費電力技術

  

  

  

  (2) システム

システム

システムLSI / SoC

システム

半導体

半導体

半導体

半導体WGでの議論

での議論

での議論

での議論

(8)

4.

.半導体技術ロードマップの2つの柱

半導体技術ロードマップの2つの柱

半導体技術ロードマップの2つの柱

半導体技術ロードマップの2つの柱

  

  

  

  

(1) 低消費電力

低消費電力

低消費電力・システム

低消費電力

・システム

・システム

・システムLSI基盤技術

基盤技術

基盤技術

基盤技術

    

    

    

    (

(ITRSに書かれている基盤技術の中で最重要分野)

に書かれている基盤技術の中で最重要分野)

に書かれている基盤技術の中で最重要分野)

に書かれている基盤技術の中で最重要分野)

  

  

  

  (2) SoC開発

開発

開発/製造工程のエンジニアリング

開発

製造工程のエンジニアリング

製造工程のエンジニアリング

製造工程のエンジニアリング

    

    

    

    (

(ITRSにない

にない

にない

にない新しい考え方

新しい考え方

新しい考え方

新しい考え方)

半導体

半導体

半導体

半導体WGでの議論

での議論

での議論

での議論

(9)

半導体技術マップ

半導体技術マップ

半導体技術マップ

半導体技術マップ

ディスクリート

ディスクリート

ディスクリート

ディスクリート

ディスクリート

ディスクリート

ディスクリート

ディスクリート

    デバイス

    デバイス

    デバイス

    デバイス

    デバイス

    デバイス

    デバイス

    デバイス

・ ・・ ・ 高周波高周波高周波高周波デバイスデバイスデバイスデバイス ・ ・・ ・ パワーデバイスパワーデバイスパワーデバイスパワーデバイス

将来デバイス

将来デバイス

将来デバイス

将来デバイス

将来デバイス

将来デバイス

将来デバイス

将来デバイス

・ ・・ ・ 情報処理情報処理情報処理デバイス情報処理デバイスデバイスデバイス

non

non

-

-

CMOS

CMOS

デバイス技術

デバイス技術

デバイス技術

デバイス技術

デバイス技術

デバイス技術

デバイス技術

デバイス技術

アプリケーション

アプリケーション

情報家電

モバイル

車載

カード、タグ

ロボット

技術上の

技術上の

最重要課題

最重要課題

超低消費

電力

システムLSI

基盤技術

基盤技術

設計(

設計(

設計(

設計(

設計(

設計(

設計(

設計(

SoC

SoC

SoC

SoC

SoC

SoC

SoC

SoC

設計)

設計)

設計)

設計)

設計)

設計)

設計)

設計)

・ ・・ ・ 設計設計設計設計コンテンツコンテンツコンテンツコンテンツ ・ ・・ ・ システムレベル設計システムレベル設計システムレベル設計システムレベル設計・検証・検証・検証・検証 ・ ・・ ・ シリコンインプリメンテーションシリコンインプリメンテーションシリコンインプリメンテーションシリコンインプリメンテーション技術技術技術技術  (DFM、システム複合化対応等)  (DFM、システム複合化対応等)  (DFM、システム複合化対応等)  (DFM、システム複合化対応等)

設計技術

設計技術

微細化

微細化

技術

技術

製造

製造

製造

製造

製造

製造

製造

製造

・ ・・ ・ 装置基盤技術装置基盤技術装置基盤技術装置基盤技術 ・ ・・

・ FactoryFactoryFactoryFactory----IntegrationIntegrationIntegrationIntegration (ITRS (ITRS(ITRS (ITRS準拠)準拠)準拠)準拠)

製造技術

製造技術

支援技術

支援技術

支援技術

支援技術

支援技術

支援技術

支援技術

支援技術

・ ・・ ・ 歩留向上歩留向上歩留向上歩留向上 ・ ・・ ・ 計測計測計測計測

テスト

テスト

テスト

テスト

テスト

テスト

テスト

テスト

・ ・・ ・ DFTDFTDFTDFT ・ ・・ ・ テストテストテストテスト故障故障故障故障解析解析解析解析 ・ ・・ ・ テスト環境テスト環境テスト環境テスト環境

検査・計測・テスト技術

検査・計測・テスト技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

・ ・・ ・ LSTPLSTPLSTPデバイスLSTPデバイスデバイスデバイス  ・  ・  ・ プロセス技術  ・プロセス技術プロセス技術プロセス技術 ・ ・・ ・ リソグラフィ   ・リソグラフィ   ・リソグラフィ   ・ 配線リソグラフィ   ・配線配線配線  ・  ・  ・ 実装  ・実装実装実装

SoC

SoC

開発/製造工程のエンジニアリング

開発/製造工程のエンジニアリング

開発/製造工程のエンジニアリング

開発/製造工程のエンジニアリング

開発/製造工程のエンジニアリング

開発/製造工程のエンジニアリング

開発/製造工程のエンジニアリング

開発/製造工程のエンジニアリング

・ ・・ ・ 開発プラットフォーム開発プラットフォーム開発プラットフォーム開発プラットフォーム ・ ・・

・ FactoryFactoryFactory-Factory---IntegrationIntegrationIntegration (Integration ( ( (多オプション、小ロット製造)多オプション、小ロット製造)多オプション、小ロット製造)多オプション、小ロット製造)

・・

・ 高機能 ・

高機能 ・

高機能 ・

高機能 ・ QTAT

QTAT

QTAT

QTAT

・・

・ 低コスト

低コスト

低コスト

低コスト ・

・・

・ 多品種変量

多品種変量

多品種変量

多品種変量

SoC

SoC

生産

生産

システム

システム

上の課題

上の課題

開発費高騰の抑制

新市場の開拓・拡大

収益率の向上

SoC

SoC

生産システム技術

生産システム技術

QTAT = Quick Turnaround Time SoC = System on Chip

LSTP = Low STandby Power DFM = Design For Manufacturability DFT = Design For Testability

(10)

低消費電力

低消費電力

低消費電力

(11)

大項目

大項目

大項目

大項目

中項目

中項目

中項目

中項目

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

LSTPデバイス技術

LSTPデバイス技術

LSTPデバイス技術

LSTPデバイス技術

プロセス技術

プロセス技術

プロセス技術

プロセス技術

リソグラフィ

リソグラフィ

リソグラフィ

リソグラフィ

配線

配線

配線

配線

実装

実装

実装

実装

支援技術

支援技術

支援技術

支援技術

歩留向上技術

歩留向上技術

歩留向上技術

歩留向上技術

計測技術

計測技術

計測技術

計測技術

設計(SoC設計)

設計(SoC設計)

設計(SoC設計)

設計(SoC設計)

設計コンテンツ

設計コンテンツ

設計コンテンツ

設計コンテンツ

システムレベル設計・検証

システムレベル設計・検証

システムレベル設計・検証

システムレベル設計・検証

シリコンインプリメンテーション

シリコンインプリメンテーション

シリコンインプリメンテーション

シリコンインプリメンテーション

テスト

テスト

テスト

テスト

DFT

DFT

DFT

DFT

テスト・故障解析

テスト・故障解析

テスト・故障解析

テスト・故障解析

テスト環境

テスト環境

テスト環境

テスト環境

低消費電力

低消費電力

低消費電力

低消費電力・システム

・システム

・システム

・システムLSI基盤技術

基盤技術

基盤技術

基盤技術

(12)

・デバイス,プロセス,配線,実装,設計,テスト

・デバイス,プロセス,配線,実装,設計,テスト

・デバイス,プロセス,配線,実装,設計,テスト

・デバイス,プロセス,配線,実装,設計,テスト,,,,

,,,,

,,,,

,,,,

 このうち,

 このうち,

 このうち,

 このうち,低消費電力

低消費電力

低消費電力/システム

低消費電力

システム

システム

システムLSIに関する部分が重要.

に関する部分が重要.

に関する部分が重要.

に関する部分が重要.

 特にデバイスは

 特にデバイスは

 特にデバイスは

 特にデバイスはLSTP((((Low Standby Power))))デバイス技術.

デバイス技術.

デバイス技術.

デバイス技術.

・微細化も必須

・微細化も必須

・微細化も必須

・微細化も必須.

 

 

 

 共通基盤技術として世界に遅れてはならない技術

共通基盤技術として世界に遅れてはならない技術

共通基盤技術として世界に遅れてはならない技術.

共通基盤技術として世界に遅れてはならない技術

 ナノ

 ナノ

 ナノ

 ナノCMOSに向けた

に向けた

に向けた

に向けた微細化以外の新技術

微細化以外の新技術

微細化以外の新技術

微細化以外の新技術

・・

最終目標

最終目標

最終目標

最終目標

::

: 低消費電力アプリケーション

低消費電力アプリケーション

低消費電力アプリケーションに合わせた

低消費電力アプリケーション

に合わせた

に合わせた

に合わせた

最適デバイスの提供

最適デバイスの提供

最適デバイスの提供

最適デバイスの提供.

 そのために基盤技術を漏れなく確立することが重要.

 そのために基盤技術を漏れなく確立することが重要.

 そのために基盤技術を漏れなく確立することが重要.

 そのために基盤技術を漏れなく確立することが重要.

低消費電力

低消費電力

低消費電力

低消費電力・システム

・システム

・システム

・システムLSI基盤技術

基盤技術

基盤技術

基盤技術

(13)

超低消費電力・高性能デバイス、ユビキタスエレクトロニクス

超低消費電力・高性能デバイス、ユビキタスエレクトロニクス

超低消費電力・高性能デバイス、ユビキタスエレクトロニクス

超低消費電力・高性能デバイス、ユビキタスエレクトロニクス

目的

LSTP

LSTP

LSTP

LSTPデバイス技術

デバイス技術

デバイス技術

デバイス技術

微細化+性能・機能向上

微細化+性能・機能向上

微細化+性能・機能向上

微細化+性能・機能向上

重要課題

重要課題

重要課題

重要課題

中項目

中項目

中項目

中項目

キー

キー

キー

キー

テクノロジー

テクノロジー

テクノロジー

テクノロジー

プロセス

プロセス

プロセス

プロセス

SOI, High-k

メタルゲート

リソグラフィ

リソグラフィ

リソグラフィ

リソグラフィ

パターン寸法

微細化

配線

配線

配線

配線

Low-k

微細Cu配線

配線

配線

配線

配線

Low-k

微細Cu配線

新規モデルの

新規モデルの

新規モデルの

新規モデルの

取り込み

取り込み

取り込み

取り込み

デバイス

デバイス

デバイス

デバイス シミュ

シミュ

シミュ

シミュ

レーション技術

レーション技術

レーション技術

レーション技術

物理モデル物理モデル物理モデル物理モデル 統計的モデル統計的モデル統計的モデル統計的モデル コンパクトモデルコンパクトモデルコンパクトモデルコンパクトモデル

新規モデルの

新規モデルの

新規モデルの

新規モデルの

取り込み

取り込み

取り込み

取り込み

デバイス

デバイス

デバイス

デバイス シミュ

シミュ

シミュ

シミュ

レーション技術

レーション技術

レーション技術

レーション技術

物理モデル物理モデル物理モデル物理モデル 統計的モデル統計的モデル統計的モデル統計的モデル コンパクトモデルコンパクトモデルコンパクトモデルコンパクトモデル

新混載技術

新混載技術

新混載技術

新混載技術

Technology Booster

Technology Booster

Technology Booster

Technology Booster

新混載チップ例 新混載チップ例 新混載チップ例 新混載チップ例 センサーチッ プ センサーチッ プ センサーチッ プ センサーチッ プ ポイント ポイント ポイント ポイント オブオブオブ ケアチッ プオブケアチッ プケアチッ プケアチッ プ

新混載技術

新混載技術

新混載技術

新混載技術

Technology Booster

Technology Booster

Technology Booster

Technology Booster

新混載チップ例 新混載チップ例 新混載チップ例 新混載チップ例 センサーチッ プ センサーチッ プ センサーチッ プ センサーチッ プ ポイント ポイント ポイント ポイント オブオブオブ ケアチッ プオブケアチッ プケアチッ プケアチッ プ

混載技術

混載技術

混載技術

混載技術

6 66

6TTTT---- SRAMSRAMSRAMSRAMセル面積等セル面積等セル面積等セル面積等

ロジック埋め込み用

ロジック埋め込み用

ロジック埋め込み用

ロジック埋め込み用SRAM

SRAM

SRAM

SRAM

混載技術

混載技術

混載技術

混載技術

6 66

6TTTT---- SRAMSRAMSRAMSRAMセル面積等セル面積等セル面積等セル面積等

ロジック埋め込み用

ロジック埋め込み用

ロジック埋め込み用

ロジック埋め込み用SRAM

SRAM

SRAM

SRAM

デバイス微細化

デバイス微細化

デバイス微細化

デバイス微細化

物理ゲート長 物理ゲート長 物理ゲート長 物理ゲート長

パターン寸法微細化

パターン寸法微細化

パターン寸法微細化

パターン寸法微細化

寸法パラツキ 寸法パラツキ寸法パラツキ 寸法パラツキ 物理膜厚、電気膜厚物理膜厚、電気膜厚物理膜厚、電気膜厚物理膜厚、電気膜厚

デバイス微細化

デバイス微細化

デバイス微細化

デバイス微細化

物理ゲート長 物理ゲート長 物理ゲート長 物理ゲート長

パターン寸法微細化

パターン寸法微細化

パターン寸法微細化

パターン寸法微細化

寸法パラツキ 寸法パラツキ寸法パラツキ 寸法パラツキ 物理膜厚、電気膜厚物理膜厚、電気膜厚物理膜厚、電気膜厚物理膜厚、電気膜厚

バルク

バルク

バルク

バルクCMOS

CMOS

CMOS微細化

CMOS

微細化

微細化

微細化

ナノ

ナノ

ナノ

ナノCMOSへ向けた新技術

へ向けた新技術

へ向けた新技術

へ向けた新技術

性能向上策

性能向上策

性能向上策

性能向上策

新構造トランジスタ

新構造トランジスタ

新構造トランジスタ

新構造トランジスタ

パラメータ制御技術

パラメータ制御技術

パラメータ制御技術

パラメータ制御技術

メタルゲート メタルゲート メタルゲート メタルゲート / / / /HighHighHighHigh----kkkk SOI SOISOI SOI,,,,ひずみひずみひずみひずみ バルク バルク バルク

バルクCMOSCMOSCMOSCMOS メタルゲートメタルゲートメタルゲートメタルゲート /

/ / /HighHighHigh-High---kkkk

Ge GeGe Ge チャネル チャネル チャネル チャネル マルチ マルチ マルチ マルチ ゲート ゲート ゲート ゲート VthVthVthVthコントロールコントロールコントロールコントロール 新概念 新概念 新概念 新概念 デバイス デバイス デバイス デバイス

バルク

バルク

バルク

バルクCMOS

CMOS

CMOS微細化

CMOS

微細化

微細化

微細化

ナノ

ナノ

ナノ

ナノCMOSへ向けた新技術

へ向けた新技術

へ向けた新技術

へ向けた新技術

性能向上策

性能向上策

性能向上策

性能向上策

新構造トランジスタ

新構造トランジスタ

新構造トランジスタ

新構造トランジスタ

パラメータ制御技術

パラメータ制御技術

パラメータ制御技術

パラメータ制御技術

メタルゲート メタルゲート メタルゲート メタルゲート / / / /HighHighHighHigh----kkkk SOI SOISOI SOI,,,,ひずみひずみひずみひずみ バルク バルク バルク

バルクCMOSCMOSCMOSCMOS メタルゲートメタルゲートメタルゲートメタルゲート /

/ / /HighHighHigh-High---kkkk

Ge GeGe Ge チャネル チャネル チャネル チャネル マルチ マルチ マルチ マルチ ゲート ゲート ゲート ゲート VthVthVthVthコントロールコントロールコントロールコントロール 新概念 新概念 新概念 新概念 デバイス デバイス デバイス デバイス バルク バルク バルク バルクCMOSCMOSCMOSCMOS                        微細化微細化微細化微細化 マルチゲート マルチゲートマルチゲート マルチゲート

G

S

D

G

S

D

支援技術

支援技術

支援技術

支援技術

微細計測評価

解析技術

支援技術

支援技術

支援技術

支援技術

微細計測評価

解析技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

デバイス・プロセス技術

(14)

配線・実装

配線・実装

配線・実装

配線・実装

LSI

LSI

LSI

LSIの高集積化、高性能化、低コスト化、低消費電力化

の高集積化、高性能化、低コスト化、低消費電力化

の高集積化、高性能化、低コスト化、低消費電力化

の高集積化、高性能化、低コスト化、低消費電力化

目的

目的

目的

目的

配線技術

配線技術

配線技術

配線技術

低消費電力化、高密度化、多機能化

低消費電力化、高密度化、多機能化

低消費電力化、高密度化、多機能化

低消費電力化、高密度化、多機能化

重要課題

重要課題

重要課題

重要課題

中項目

中項目

中項目

中項目

CMP = Chemical Mechanical Polishing SIP = System in Package

MEMS = Micro-Electrical Mechanical Systems DNA = deoxyribonucleic acid

RLC = 抵抗・インダクタンス・キャパシタンス抵抗・インダクタンス・キャパシタンス抵抗・インダクタンス・キャパシタンス抵抗・インダクタンス・キャパシタンス

RF = Radio Frequency, , , CNT = Carbon Nano- Tube, 

キー

キー

キー

キー

テクノロジー

テクノロジー

テクノロジー

テクノロジー

実装技術

実装技術

実装技術

実装技術

中項目

中項目

中項目

中項目

配線材料と

配線材料と

配線材料と

配線材料と

バリアメタル

バリアメタル

バリアメタル

バリアメタル

Cu

Cu

Cu

Cu配線の

配線の

配線の

配線の

延命技術

延命技術

延命技術

延命技術

バリアメタル バリアメタルバリアメタル バリアメタル  形成方法  形成方法 形成方法  形成方法

配線材料

配線材料

配線材料

配線材料

配線材料と

配線材料と

配線材料と

配線材料と

バリアメタル

バリアメタル

バリアメタル

バリアメタル

Cu

Cu

Cu

Cu配線の

配線の

配線の

配線の

延命技術

延命技術

延命技術

延命技術

バリアメタル バリアメタルバリアメタル バリアメタル  形成方法  形成方法 形成方法  形成方法

配線材料

配線材料

配線材料

配線材料

伝送線路

伝送線路

伝送線路

伝送線路

としての取扱

としての取扱

としての取扱

としての取扱

モデリング モデリング モデリング モデリング  手法の進展  手法の進展  手法の進展  手法の進展

配線の

配線の

配線の

配線の

モデリング

モデリング

モデリング

モデリング

階層的階層的階層的階層的RLC抽出技術抽出技術抽出技術抽出技術RLCRLCRLC

伝送線路

伝送線路

伝送線路

伝送線路

としての取扱

としての取扱

としての取扱

としての取扱

モデリング モデリング モデリング モデリング  手法の進展  手法の進展  手法の進展  手法の進展

配線の

配線の

配線の

配線の

モデリング

モデリング

モデリング

モデリング

階層的階層的階層的階層的RLC抽出技術抽出技術抽出技術抽出技術RLCRLCRLC

層間絶縁膜

層間絶縁膜

層間絶縁膜

層間絶縁膜

Low

Low

Low

Low-

--

- k

k

k

k 材料

材料

材料

材料

実効比誘電率 実効比誘電率 実効比誘電率 実効比誘電率 機械的強度確保 機械的強度確保 機械的強度確保 機械的強度確保 材料の比誘電率 材料の比誘電率 材料の比誘電率 材料の比誘電率

層間絶縁膜

層間絶縁膜

層間絶縁膜

層間絶縁膜

Low

Low

Low

Low-

--

- k

k

k

k 材料

材料

材料

材料

実効比誘電率 実効比誘電率 実効比誘電率 実効比誘電率 機械的強度確保 機械的強度確保 機械的強度確保 機械的強度確保 材料の比誘電率 材料の比誘電率 材料の比誘電率 材料の比誘電率

多層配線技術

多層配線技術

多層配線技術

多層配線技術

総配線数

総配線数

総配線数

総配線数

多層配線技術

多層配線技術

多層配線技術

多層配線技術

総配線数

総配線数

総配線数

総配線数

多ピン化 多ピン化 多ピン化 多ピン化

微細化を

微細化を

微細化を

微細化を

支える技術

支える技術

支える技術

支える技術

低応力 低応力 低応力 低応力CMPCMPCMPCMP技術技術技術技術 新材料の加工技術 新材料の加工技術 新材料の加工技術 新材料の加工技術 多ピン化 多ピン化 多ピン化 多ピン化

微細化を

微細化を

微細化を

微細化を

支える技術

支える技術

支える技術

支える技術

低応力 低応力 低応力 低応力CMPCMPCMPCMP技術技術技術技術 新材料の加工技術 新材料の加工技術 新材料の加工技術 新材料の加工技術 Si SiSi Si集積回路との組込み対象集積回路との組込み対象集積回路との組込み対象集積回路との組込み対象

MEMS実装

実装

実装

実装

異なる機能を持つチップ

異なる機能を持つチップ

異なる機能を持つチップ

異なる機能を持つチップ

実装技術

実装技術

実装技術

実装技術

可動部分を含むMEMS 可動部分を含むMEMS可動部分を含むMEMS 可動部分を含むMEMS DNA DNADNA DNAチップ、化学センサ等チップ、化学センサ等チップ、化学センサ等チップ、化学センサ等 受発光素子、光伝送路等 受発光素子、光伝送路等受発光素子、光伝送路等 受発光素子、光伝送路等 Si SiSi Si集積回路との組込み対象集積回路との組込み対象集積回路との組込み対象集積回路との組込み対象

MEMS実装

実装

実装

実装

異なる機能を持つチップ

異なる機能を持つチップ

異なる機能を持つチップ

異なる機能を持つチップ

実装技術

実装技術

実装技術

実装技術

可動部分を含むMEMS 可動部分を含むMEMS可動部分を含むMEMS 可動部分を含むMEMS DNA DNADNA DNAチップ、化学センサ等チップ、化学センサ等チップ、化学センサ等チップ、化学センサ等 受発光素子、光伝送路等 受発光素子、光伝送路等受発光素子、光伝送路等 受発光素子、光伝送路等

単一チップ実装

単一チップ実装

単一チップ実装

単一チップ実装

多ピン化 多ピン化多ピン化 多ピン化

単一チップ実装

単一チップ実装

単一チップ実装

単一チップ実装

単一チップ実装

単一チップ実装

単一チップ実装

単一チップ実装

多ピン化 多ピン化多ピン化 多ピン化

単一チップ実装

単一チップ実装

単一チップ実装

単一チップ実装

多チップの

多チップの

多チップの

多チップの

3

33

3次元的実装

次元的実装

次元的実装

次元的実装

複数チップ実装

複数チップ実装

複数チップ実装

複数チップ実装

SIP

SIP

SIP

SIP技術

技術

技術

技術

多チップの

多チップの

多チップの

多チップの

3

33

3次元的実装

次元的実装

次元的実装

次元的実装

複数チップ実装

複数チップ実装

複数チップ実装

複数チップ実装

SIP

SIP

SIP

SIP技術

技術

技術

技術

(15)

リソグラフィ

リソグラフィ

リソグラフィ

リソグラフィ

キー

キー

キー

キー

テクノロジー

テクノロジー

テクノロジー

テクノロジー

LSI

LSI

LSI

LSIの高集積化、高性能化、低コスト化、低消費電力化

の高集積化、高性能化、低コスト化、低消費電力化

の高集積化、高性能化、低コスト化、低消費電力化

の高集積化、高性能化、低コスト化、低消費電力化

目的

目的

目的

目的

リソグラフィ

リソグラフィ

リソグラフィ

リソグラフィ

微 

微 

微 

微  細

細  化

 化

 化

 化

重要課題

重要課題

重要課題

重要課題

中項目

中項目

中項目

中項目

LER = Line Edge Roughness LWR = Line Width Roughness LFD = Lithography Friendly Design PSM = Phase Shift Mask

OPC = Optical Proximity effect Correction

マスク共通

マスク共通

マスク共通

マスク共通

CD CDCD CD

EUV

EUV

EUV

EUVマスク

マスク

マスク

マスク

無欠陥多層膜ブランクス 無欠陥多層膜ブランクス無欠陥多層膜ブランクス 無欠陥多層膜ブランクス ペリクル無しハンドリングペリクル無しハンドリングペリクル無しハンドリングペリクル無しハンドリング

光マスク

光マスク

光マスク

光マスク

PSM/OPC PSM/OPC PSM/OPC PSM/OPC 位置精度 位置精度 位置精度 位置精度 欠陥欠陥欠陥欠陥 マスクコストマスクコストマスクコストマスクコスト 修整 修整修整 修整

高効率作成技術

高効率作成技術

高効率作成技術

高効率作成技術

検査 検査 検査 検査 描画 描画描画 描画 マスク設計 マスク設計 マスク設計 マスク設計 総合最適化 総合最適化 総合最適化 総合最適化 総合最適化 総合最適化 総合最適化 総合最適化

マスク共通

マスク共通

マスク共通

マスク共通

CD CDCD CD

EUV

EUV

EUV

EUVマスク

マスク

マスク

マスク

無欠陥多層膜ブランクス 無欠陥多層膜ブランクス無欠陥多層膜ブランクス 無欠陥多層膜ブランクス ペリクル無しハンドリングペリクル無しハンドリングペリクル無しハンドリングペリクル無しハンドリング

光マスク

光マスク

光マスク

光マスク

PSM/OPC PSM/OPC PSM/OPC PSM/OPC 位置精度 位置精度 位置精度 位置精度 欠陥欠陥欠陥欠陥 マスクコストマスクコストマスクコストマスクコスト 修整 修整修整 修整

高効率作成技術

高効率作成技術

高効率作成技術

高効率作成技術

検査 検査 検査 検査 描画 描画描画 描画 マスク設計 マスク設計 マスク設計 マスク設計 総合最適化 総合最適化 総合最適化 総合最適化 総合最適化 総合最適化 総合最適化 総合最適化

露光装置技術

露光装置技術

露光装置技術

露光装置技術

ArF ArF ArF

ArFエキシマエキシマエキシマエキシマ(193)(193)(193)(193) + + 液浸+ + 液浸液浸液浸 EUVEUVEUVEUV

露光装置

露光装置

露光装置

露光装置

Emerging Lithography Technologies

Emerging Lithography Technologies

Emerging Lithography Technologies

Emerging Lithography Technologies

Mask Mask Mask

Mask----Less LithographyLess LithographyLess Lithography、Less Lithography、、、ナノインプリント ナノインプリント ナノインプリント ナノインプリント 他他他他

Emerging Lithography Technologies

Emerging Lithography Technologies

Emerging Lithography Technologies

Emerging Lithography Technologies

Mask Mask Mask

Mask----Less LithographyLess LithographyLess Lithography、Less Lithography、、、ナノインプリント ナノインプリント ナノインプリント ナノインプリント 他他他他 電子ビーム直接描画 他 電子ビーム直接描画 他 電子ビーム直接描画 他 電子ビーム直接描画 他

プロセス開発・多品種変量用装置

プロセス開発・多品種変量用装置

プロセス開発・多品種変量用装置

プロセス開発・多品種変量用装置

電子ビーム直接描画 他 電子ビーム直接描画 他 電子ビーム直接描画 他 電子ビーム直接描画 他

プロセス開発・多品種変量用装置

プロセス開発・多品種変量用装置

プロセス開発・多品種変量用装置

プロセス開発・多品種変量用装置

レジスト・プロセス技術

レジスト・プロセス技術

レジスト・プロセス技術

レジスト・プロセス技術

微細化・高精度化

微細化・高精度化

微細化・高精度化

微細化・高精度化

CD制御 CD制御 CD制御 CD制御 LER/LWRLER/LWRLER/LWRLER/LWR 高感度( 高感度( 高感度(

高感度(EUVEUVEUVEUV)))) LFDLFDLFDLFD

液浸対応(脱ガス、浸出、欠陥等) 液浸対応(脱ガス、浸出、欠陥等) 液浸対応(脱ガス、浸出、欠陥等) 液浸対応(脱ガス、浸出、欠陥等)

レジスト・プロセス技術

レジスト・プロセス技術

レジスト・プロセス技術

レジスト・プロセス技術

微細化・高精度化

微細化・高精度化

微細化・高精度化

微細化・高精度化

CD制御 CD制御 CD制御 CD制御 LER/LWRLER/LWRLER/LWRLER/LWR 高感度( 高感度( 高感度(

高感度(EUVEUVEUVEUV)))) LFDLFDLFDLFD

液浸対応(脱ガス、浸出、欠陥等) 液浸対応(脱ガス、浸出、欠陥等) 液浸対応(脱ガス、浸出、欠陥等) 液浸対応(脱ガス、浸出、欠陥等)

その他

その他

その他

その他

マスク技術

マスク技術

マスク技術

マスク技術

(16)

低消費電力技術 デバイスプロセス

低消費電力技術 デバイスプロセス

低消費電力技術 デバイスプロセス

低消費電力技術 デバイスプロセス

・・

・LSTPデバイスもナノの世界へ.

デバイスもナノの世界へ.

デバイスもナノの世界へ.

デバイスもナノの世界へ.

 

 

 

 CMOSデバイスがメインストリーム.

デバイスがメインストリーム.

デバイスがメインストリーム.

デバイスがメインストリーム.

 ナノ

 ナノ

 ナノ

 ナノCMOSへ向けた新技術.徹底的な

へ向けた新技術.徹底的な

へ向けた新技術.徹底的な

へ向けた新技術.徹底的なCMOS延命策.

延命策.

延命策.

延命策.

 ナノテクノロジーの最重要課題は「ナノ

 ナノテクノロジーの最重要課題は「ナノ

 ナノテクノロジーの最重要課題は「ナノ

 ナノテクノロジーの最重要課題は「ナノCMOS」」」」

 

 

 

 CMOS以外のナノテクノロジーは「将来デバイス」で議論.

以外のナノテクノロジーは「将来デバイス」で議論.

以外のナノテクノロジーは「将来デバイス」で議論.

以外のナノテクノロジーは「将来デバイス」で議論.

 一方,新混載技術が新しい方向.

 一方,新混載技術が新しい方向.

 一方,新混載技術が新しい方向.

 一方,新混載技術が新しい方向.

・配線は,メインストリームの

・配線は,メインストリームの

・配線は,メインストリームの

・配線は,メインストリームのCu/low-k技術の限界が近い

技術の限界が近い

技術の限界が近い

技術の限界が近い

 パラダイムの変換が必要(

 パラダイムの変換が必要(

 パラダイムの変換が必要(

 パラダイムの変換が必要(CNT配線,

配線,

配線,

配線,RF配線,光配線)

配線,光配線)

配線,光配線)

配線,光配線)

(17)

支援技術

支援技術

支援技術

支援技術

薄膜膜厚・ドーピング量

薄膜膜厚・ドーピング量

薄膜膜厚・ドーピング量

薄膜膜厚・ドーピング量

・配線コンタクトビア形状測定

・配線コンタクトビア形状測定

・配線コンタクトビア形状測定

・配線コンタクトビア形状測定

物理的・電気的特性

物理的・電気的特性

物理的・電気的特性

物理的・電気的特性

評価技術

評価技術

評価技術

評価技術

測長技術

測長技術

測長技術

測長技術

ゲート

ゲート

ゲート

ゲートCD

コンタクト

コンタクト

コンタクト

コンタクトCD

ライン

ライン

ライン

ラインCD

マスク

マスク

マスク

マスクCD

許容欠陥量

許容欠陥量

許容欠陥量

許容欠陥量

許容汚染量

許容汚染量

許容汚染量

許容汚染量

許容ばらつき量

許容ばらつき量

許容ばらつき量

許容ばらつき量

歩留り

歩留り

歩留り

歩留りモデル

モデル

モデル

モデル

微細不良解析技術

微細不良解析技術

微細不良解析技術

微細不良解析技術

(インライン)

(インライン)

(インライン)

(インライン)

微細不良箇所の特定

微細不良箇所の特定

微細不良箇所の特定

微細不良箇所の特定

不良分類

不良分類

不良分類

不良分類技術

技術

技術

技術

(オフライン)

(オフライン)

(オフライン)

(オフライン)

測長技術

測長技術

測長技術

測長技術

形状観察技術

形状観察技術

形状観察技術

形状観察技術

歩留り向上技術

歩留り向上技術

歩留り向上技術

歩留り向上技術

計測技術

計測技術

計測技術

計測技術

目的

目的

目的

目的

中項目

中項目

中項目

中項目

重要課題 

重要課題 

重要課題 

重要課題 

中項目

中項目

中項目

中項目

重要

重要

重要

重要課題

課題

課題

課題

高集積・高性能・低コスト・低消費電力

高集積・高性能・低コスト・低消費電力

高集積・高性能・低コスト・低消費電力

高集積・高性能・低コスト・低消費電力LSIの実現

の実現

の実現

の実現

欠陥検出

欠陥検出

欠陥検出

欠陥検出

故障解析技術

故障解析技術

故障解析技術

故障解析技術

歩留りモデルの構築

歩留りモデルの構築

歩留りモデルの構築

歩留りモデルの構築

新材料の評価

新材料の評価

新材料の評価

新材料の評価

解析技術

解析技術

解析技術

解析技術

キー

キー

キー

キー

テクノロジー

テクノロジー

テクノロジー

テクノロジー

参照

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従って,今後設計する機器等については,JSME 規格に限定するものではなく,日本工業 規格(JIS)等の国内外の民間規格に適合した工業用品の採用,或いは American