FinFET扩展面临的挑战来自寄生电阻和电容。
随着行业超越10 nm的7和5 nm节点,基本转变需要地址扩展的挑战。重点关注驾驶行业变化中,尤其是对材料和结构,是影响晶体管的性能上升寄生电阻和寄生电容或RC。我最近谈到了这个行业的困境在半导体西方贸易展。
晶体管栅极长度缩小了千重过去40年。各种技术被用来支持连续CMOS扩展包括固定电压,氧化缩放和应变工程/ HKMG材料的引入3 d的建筑革命finFET-body宽度扩展。
finFET晶体管结构持续的芯片行业拯救它的短沟道效应限制了设备的可伸缩性传统的平面晶体管。但这同样的问题和寄生RC的惊人的上升是表示finFET也达到极限。
FinFETs规模得到更高更窄。更高,更多的矩形鳍帮助提高驱动电流和窄翅使更快的转换和长度伸缩门。然而,随着设备收缩节点到节点,每个节点多达30%的接触宽度丢失,推高阻力。
所以,finFETs附近的结束吗?几个过程和设计修改使finFET扩展7海里,交付该行业提高性能的要求。可以减少接触电阻变化的势垒高度,达到精确控制掺杂剂。进一步降低钢筋混凝土可以通过改变植入和序列利用无定形化和再结晶退火接触界面的增加掺杂剂激活。全方位接触架构可以使接触面积的2倍。等离子体植入使保形S / D掺杂和驱动器RC数字至纪录低点,1.2 e-9和提供更多的保形报道随着行业利用area-enhanced接触挑战的地区特性方面比率。
但finFET可伸缩性超出7海里极具挑战性,鳍门所需宽度长度(Lg)比例增加阈值电压(Vt)的变化。在5 nm,硅和finFET结构不会厚度足以防止量子隧穿和门泄漏。
很明显是什么需要新材料和新结构。正在研究的新材料包括使用公司的联系以及lower-k间距器和集成解决方案,如气隙和替代方案联系。介绍硅锗(锗硅)超晶格和进化论晶体管结构,类似于水平gate-all-around(棉酚)的设备,可能会赢得组合实现下一代设备扩展。
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