制造业:12月17日

植入式TFETs
在最近的IEEE国际电子设备会议(IEDM)在华盛顿,华盛顿特区,许多企业、研发机构和大学描述新突破也许下一个大事件中semiconductors-the隧道场效应晶体管(TFET)。目的是为5 nm节点,TFETs陡峭的亚阈值斜率晶体管可以供应电压小于1伏特,规模甚至低至子- 0.5伏。

在IEDM一篇论文,宾夕法尼亚州立大学,国家标准与技术研究院(NIST)和以描述了一个附近broken-gap TFET。芯片是专门为医疗器械,可以植入人体内部。

附近的能量势垒接近零个或破碎的差距。这允许通过障碍时所需的电子隧道。研究人员还联系人转移到同一平面的顶部表面垂直的晶体管。TFET基于III-V通道材料使用InGaAs / GaAsSb系统。不久的broken-gap TFETs与200纳米通道长度展览记录驱动电流(离子)的740μa /μm, 700μs /μm内在射频跨导,19个ghz的截止频率VDS = 0.5 v。

透射电子显微镜的截面垂直TFET。(来源:Suman达塔/宾夕法尼亚州立大学)

“这晶体管之前已经在我们实验室开发的替代MOSFET晶体管逻辑应用程序和解决电力问题,”宾夕法尼亚州立大学的研究生说Bijesh Rajamohanan,在大学的网站上。“在这项工作中,我们超越了一步,显示在高频率操作的能力,这是方便应用电力问题至关重要,比如处理和传输信息从设备内植入人体。”

在另一个重要IEDM纸,英特尔推出了resonant-TFET (R-TFET)。设备有一个陡峭的亚阈值斜率大约25 mv / 12月/约3.5年的电流。这使比例的隧穿晶体管sub-9nm gate-lengths。

R-TFET使用与英特尔的双栅异质结TFET相同的材料组合,但在相反的顺序。“因此,材料与低传导带边缘N-TFET来源地区。这个乐队订单创建了一个狭窄的三角势阱异质结的源端,与离散共振能级。在经典视图,这对隧道设计增加了有效的能带隙,使其驱动电流低TFET,”据英特尔人员Uygar Avci和伊恩年轻。

“如果共振能级结合源帷幔乐队只有当设备,这使得更快的隧道率在地区之间的变化。结果R-TFET因此,远比一个异质结TFET(亚阈值斜率),”他们补充说。

自组装ReRAMs
电阻RAM (ReRAM)被誉为未来替代今天的闪存。ReRAM据说是有吸引力的,因为它提供更快的写时间有更多的耐力比今天的闪光。

在IEDM,有大量ReRAM论文。一篇论文来自斯坦福大学描述了一种金属氧化物ReRAM设备,制造使用diblock共聚物自组装过程。

这种模式技术使研究人员能够减少内存设备少于12海里。演示的装配式双层TiOx / HfOx设备形成电压约为2.5伏和低电压切换1 e7周期)。此外,该设备的开关速度约为50 ns。

与DSA ReRAM设备制造(来源:斯坦福大学)

在斯坦福大学的自组装过程中,diblock共聚物,PS-b-PMMA,溶解在丙二醇甲醚乙酸酯。那么,解决方案是spin-coated 30到40 nm厚衬底。样品在185摄氏度下12小时的退火氮环境促进自组装过程,根据斯坦福大学。

然后,样品暴露在深粗犷的光(DUV) 10分钟,在冰乙酸浸泡20分钟。通过有选择地删除PMMA组件,PS拥挤不堪的数组的模板的孔直径约20海里了,然后这个PS模板作为soft-mask蚀刻,据斯坦福大学。“Diblock共聚物自组装可以生产纳米芯片更有效率和更少的昂贵比现今使用的光刻技术,“H.-S说。斯坦福大学教授菲利普王电气工程,在大学的网站上。

FinFETs与FDSOI
外的英特尔,尖端芯片制造商正在看20 nm逻辑节点以外的各种选项。在16 nm / 14 nm节点,芯片制造商至少有两个可行的options-finFETs和基于消耗殆尽的平面晶体管绝缘体(FDSOI)技术。

IEDM,台湾半导体制造有限公司(台积电)提出了第一批细节即将推出16 nm finFET的过程。在同一事件,意法半导体,CEA-Leti,瑞萨,GlobalFoundries Soitec关于FDSOI技术发表了一篇论文,这档节目的特点就是20门长度为14 nm节点。

就其本身而言,台积电描述一个16 nm finFET技术,其中包括一个0.07(广场)SRAM,铜/性能互联,high-k /金属门和移动系统级芯片(SoC)应用程序的其他功能。DIBL的晶体管实现短通道控制< 30 mV / V和Idsat uA 520/525 /嗯在0.75 V和Ioff NMOS和PMOS 30 pA /嗯,分别根据台积电。鳍模式和形成批量48海里翅片间距实现使用pitch-splitting光刻技术。金属球场启用64海里使用先进的模式方案。FDSOI方面,意法半导体和其他报道超薄的身体和盒子(UTBB)设备门20 nm和盒子的长度厚度(TBOX) 25 nm。技术特色双通道场效应晶体管,硅场效应电晶体通道和一个压缩紧张锗硅PFET通道。有效电流(Ieff)达到630μa /μm和670μaμm场效应电晶体和PFET分别在当前(Ioff) 100 na /μm和Vdd的0.9 v。”,通过融合倒入通道和优化RSD外延和连接设计,高性能的第二代UTBB设备开发,这使继续扩展到14 nm,“清刘说,意法半导体高级主管工程师。