比利时微电子研究中心验证7纳米后CMOS器件可行方案

2013-12-12 21:16:44来源: 国防科技信息网
    [据比利时微电子研究中心网站2013年12月10日报道]日前,在由国际电气与电子工程师协会举办的国际电子元器件会议(IEDM)上,比利时微电子研究中心宣布,该中心研制出首个具有实用性的应变锗量子阱沟道p型金属氧化物半导体(MOS)鳍式场效应晶体管,可在300mm硅晶圆上用鳍替代工艺实现。该器件的研制成功表明,鳍式场效晶体管和三结构具备应用于7nm和5nmCMOS器件的可能性。

  自从CMOS器件发展到90nm技术以来,在器件中嵌入锗硅源极和漏极已经是一种产生应变硅增强p型MOS器件的普遍方法。器件尺寸的减少,使源极和漏极中实现应变的空间已极为有限。采用薄型结构的鳍式场效晶体管已经难以进一步微细化。将高应变材料直接应用于沟道将是CMOS器件继续微细化的可行途径。

  比利时微电子研究中心在弛豫的锗硅缓冲层上生长出高应变锗沟道,已经证明了这种方法能够提高沟道电子迁移率,具有良好的按比例收缩沟道尺寸潜力。采用鳍式替代工艺制造应变锗沟道器件,对于在常规硅衬底上实现与其他器件的集成非常有用。建立在锗硅沟道缓冲层上的应变锗p沟道鳍式场效应晶体管的跨导峰值,在0.5V源漏电压下为1.3mS/µm,具有低至60nm栅长的良好短沟道控制能力。该器件亚阈值斜率跨导高于已宣布的弛豫锗鳍式场效应晶体管。

  未来的发展重点是:在锗硅中实施p型掺杂以改善器件性能,优化锗上硅钝化层厚度,改善沟道栅缠绕效应。比利时微电子研究中心负责锗与III-V族器件研发的项目经理纳丁•安德瑞(Nadine Collaert)表示:“与已经公布的锗鳍式场效应晶体管不同,该项研究验证了采用鳍式场效应晶体管结构的锗-锗硅异构量子阱器件,不仅能提供应变能力,而且能增强沟道控制力。”

  比利时微电子研究中心逻辑研发项目部主任亚伦•邓(Aaron Thean)表示:“最近,我们曾经宣布,采用鳍替代工艺实现了将III-V族材料应用于CMOS器件结构中。这一研究成果使此次将锗通过鳍替代工艺可以构成CMOS器件的沟道成为可能。这是实现单片异质集成,发展CMOS器件和片上系统的关键技术。”

  比利时微电子研究中心的下一代鳍式场效应晶体管研究是其核心CMOS项目的一部分。在该项目中,比利时微电子研究中心将同英特尔公司、三星公司、台积电公司、格罗方德公司、美光公司、海力士公司、东芝/闪迪公司、松下公司、索尼公司、高通公司、阿尔特拉公司、富士公司、英伟达公司以及赛灵思公司等开展合作。(工业和信息化部电子科学技术情报研究所  王巍)

关键字:比利时  微电子研究中心

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2013/1212/article_28689.html
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