Перспективы техпроцесса на нормах ниже 10 нм по мнению IMEC


Масштабирование КМОП-технологии продолжится и в дальнейшем, но на 10 нм возможность упрощения технологического процесса и обеспечение контроля над его изменчивостью станут определяющими факторами в принятии решений.

Об этом заявила Эн Стиген (An Steegen), вице-президент IMEC, на ежегодном Технологическом форуме этого научного центра, состоявшемся на прошлой неделе в Брюсселе.

Масштабирование КМОП-технологии: последний рубеж?

Интеллектуальные системы завтрашнего дня потребуют большей вычислительной мощи и емкости запоминающих устройств, чем обеспечивают современные процессоры и память. Эта потребность приводит к необходимости масштабирования технологий. Стиген пояснила, что роль центра IMEC в процессе создания кристаллов по нормам меньше 10 нм состоит в поиске новых материалов и архитектур проектирования.

По словам Стиген, несмотря на усложнение технологии КМОП, ее масштабирование все еще представляется возможным. Переход к изготовлению элементов с размерами менее 15 нм требует применения литографических методов глубокого ультрафиолета и усовершенствованных технологий формирования рисунков. Кроме того, это масштабирование развивается в направлении устройств с объемной архитектурой, например FinFET, и требует инновационных материалов с высокой подвижностью носителей. Необходимы новые технологии и конструкторские решения, а также дальнейшая оптимизация процессов.

По словам Стиген, положительной стороной технологического совершенствования можно считать возможность дальнейшего масштабирования технологии КМОП в направлении от планарных кремниевых архитектур (20 нм) к объемным архитектурам FinFET (14 нм). Однако при масштабировании и применении новых материалов увеличивается изменчивость процессов.

Проблемы вариативности при масштабировании техпроцесса. Источник: IMEC

В обсуждении с представителями издания EE Times, состоявшемся после конференции, Стиген подробнее рассказала о проблемах вариативности по мере перехода к нормам ниже 10 нм. По ее словам, переход на устройства с полностью обедненными каналами типа FinFET и минимизация примесей позволяют частично решить некоторые проблемы, связанные со случайными легирующими примесями, и уменьшить рассогласование между устройствами. Однако в непланарных устройствах появляются новые проблемы, связанные с изменчивостью.

На технологических нормах ниже 10 нм проблемы изменчивости связаны с применением нового материала в канале и с появлением усовершенствованных затворных модулей, позволяющих улучшить характеристики устройств. Ученые IMEC ищут материал, использование которого позволило хотя бы частично решить проблемы вариативности. Кроме того, ведется фундаментальное исследование, цель которого состоит в создании метода управления энергетическими зонами материала каналов, оптимизирующего надежность и рабочие характеристики.

Некоторые исследования центра IMEC требуют применения САПР. С этой целью IMEC сотрудничает с поставщиками этого программного обеспечения в таких направлениях как 3D Design-For-Test, TCAD, влияние параметров литографии на исследование проектирования систем P&R, OPC, 3D и т.д.

Свое выступление на конференции Стиген завершила выводом о том, что такие аспекты совершенствования технологических процессов как изменчивость и стоимость должны ставиться во главу угла, а полупроводниковой отрасли еще не раз придется переосмысливать достигнутые результаты.

Источник: EE Times

Читайте также:
Полупроводниковая индустрия на пути освоения норм 8 нм
22-нм технология FinFET от Intel: официальные и неофициальные подробности
Битва между Globalfoundries и TSMC на пути к 20 нм и далее
IBM и Toppan воспользуются иммерсионной литографией для 14-нм процесса
Цена ИС в электронных системах побила все рекорды
Субмикронная УФ-литография появится нескоро
ASML остается лидером на рынке литографического оборудования

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *