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官方网站-IMEC探讨10nm以下制程的不同CMOS技术将持续微缩

编辑:官方网站 来源:官方网站 创发布时间:2020-12-16阅读75991次
  

在可预见的未来,CMOS技术将继续萎缩。但是,当我们踏入10nm节点时,掌握过程的复杂性和变化性将成为推动技术向前发展的关键。

IMEC工艺技术高级副总裁安思捷根在早前于比利时举行的工业技术论坛上回应道。2020-03-31的智能系统将不必具有更好的计算能力和存储容量,这是当今处理器和存储器所能获得的无限能力。这也促进了我们市场对芯片小型化技术的需求。

在他的演讲中,斯蒂根解释了IMEC是如何在突破10纳米后促进芯片小型化的。10纳米之后,我们或许可以回到MooresLaw,继续使用光刻技术,但之后就要看使用的材料和新的设计架构了。

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Steegen认为CMOS仍然可以小型化,但难度更大。当它超过亚15纳米时,就不需要使用EUV的更先进的设备和图案技术的更先进的设备。这也意味着我们不应该转向3D器件架构,如鳍式场效应晶体管器件,这需要材料的创造力,如没有更高机动性地下通道的新材料。

摩尔定律不会长久,但Steegen认为复杂性、成本和可变性不会大幅增加。必须同时优化新技术和新设计解决方案。

好消息是CMOS继续缩小,从平面硅器件架构(20nm)向FinFET器件架构(14nm)转移,以便更好的控制地下短沟道效应。然而,当你引入新材料时,可变性将显著降低,她回应道。

在会后的独家采访中,斯蒂根描述了关于变异问题的更好的细节。斯蒂根解释说,当转向几乎可消耗的地下通道组件,如FinFET时,我们将能够大大增加地下通道的整合,然后增加与随机整合相关的变化问题。这也有助于增加元件不匹配。然而,随着半导体器件向非平面结构发展,新的变化经常出现。

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它还包括侧壁传导、减小的表面体积比、陷阱和由缺陷引起的变化(例如低频噪声、BTI可靠性等)。),这些都比较重要。

她继续认为,这些新因素中的一些不会经常出现在10纳米节点上。然而,我们预计采用新材料和更先进设备的浇口填充模块需要再次提升器件性能。

具有挑战性的集成(如选择性异质外延生长)可能会导致新的随机缺失。此外,材料也可能改变地下隧道中载流子和陷阱/缺陷之间的相互作用,导致可靠性和噪声的变化。当被问及如何减少变异问题时,斯蒂根解释说,IMEC正在努力提高工程材料的质量。

这也关系到地下隧道材料能带设计的基础研究工作,关系到优化部件的可靠性和性能。例如,她认为我们正在开展如何通过注入量子阱硅化锗(SiGe)地下沟道器件来提高NBTI可靠性的研究。此外,我们还在研究14nm以下的FinFET元件。斯蒂根回应说,IMEC正在将设计中的范式转变定义为计划的一部分。

研究人员正在探索可能的解决方案,其中一些不需要EDA工具的支持。为此,IMEC还与EDA供应商在不同领域开展合作,如3D的可测性设计、TCAD和PR自由选择对光刻的影响、OPC、3D系统的设计、研发/测试等。会议结束时,Steegen强调,从设计开始就必须考虑“可变性和成本”。

在半导体行业,我们总是大大重塑自己的角色。以后这个过程不会一次次循环。-官方网站。

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