英飛凌利用多柵技術(shù)取得創(chuàng)新突破
英飛凌利用多柵技術(shù)取得創(chuàng)新突破:三維制勝——全新半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)輸送機(jī)大幅生產(chǎn)設(shè)備度改善能源效率
多柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管技術(shù)有望成為應(yīng)對(duì)集成電路小型化所帶來(lái)的各種技術(shù)挑戰(zhàn)的理想解決方案。與當(dāng)今的平面單柵技螺旋輸送設(shè)備術(shù)相比,多柵技術(shù)能夠在保持高功能性的同時(shí)大幅度削減功耗。在這項(xiàng)新技術(shù)的一次演示中,英飛凌研究人員成功測(cè)試世界上第一個(gè)運(yùn)用全新65納米多柵晶體管結(jié)構(gòu)制造的復(fù)雜集成電路。與目前具有同等功能與性能的平面單柵晶體管相比,全新晶體管的尺寸要小30%,靜態(tài)電流值降低了十倍。據(jù)研究人員計(jì)算,這種多柵技術(shù)將大大提高移動(dòng)設(shè)備的能源效率和電池工作時(shí)間(比已經(jīng)投產(chǎn)的65nm工藝高出一倍)。對(duì)于未來(lái)技術(shù)節(jié)點(diǎn)(32nm及更高水平),能源效率的提高幅度將更大粉體輸送設(shè)備。
英飛凌管理委員會(huì)成員兼通信解決方案業(yè)務(wù)部主管HermannEul博士表示,“憑借世界上第一款65nm多柵集成電路,英飛凌已經(jīng)證明,在半導(dǎo)體行業(yè),除不斷縮小晶體管尺寸之外,我們還在別的方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步,目前,英飛凌面臨的挑戰(zhàn)是如何在現(xiàn)有工藝和材料的條件下,運(yùn)用創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)的方法推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。我們的研究成果令人欣慰。大傾角皮帶根據(jù)螺旋給料機(jī)迄今為止的研究結(jié)果,借助多柵技術(shù),英飛凌將來(lái)完全有可能采用32納米或更高級(jí)的工藝生產(chǎn)CMOS器件?!?
英飛凌研究人員測(cè)試的65nm電路,包含3,000多只運(yùn)用三維多柵技術(shù)制造的有源晶體管。研究表明,多柵技術(shù)和當(dāng)今的成熟技術(shù)一樣強(qiáng)大,伸縮輸送機(jī)但單電機(jī)雙輥機(jī)實(shí)現(xiàn)同樣功能僅需消耗一半能量。在未來(lái)的技術(shù)發(fā)展中,這一優(yōu)勢(shì)肯定會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
&nbs鏈斗輸送機(jī)p; 為了滿足客戶對(duì)更高性能的需求,半導(dǎo)體企標(biāo)準(zhǔn)篩振篩機(jī)業(yè)通常采用的方法是不斷縮小晶體管的尺寸,直至技術(shù)上可行的極限。要生產(chǎn)出搭載集成相機(jī)、高存儲(chǔ)能力超薄MP3播放器的手機(jī),這是到目前唯一可行的方式。然而,集成電路的尺寸越小,靜態(tài)電流(也就是所謂的漏電流)會(huì)越大,從而導(dǎo)致無(wú)必要的功耗。即使處于待機(jī)狀態(tài)且晶體管為“關(guān)閉”的情況下,電子仍然會(huì)從勢(shì)壘耗盡層泄露。勢(shì)壘耗盡層厚度只有幾納米,傳統(tǒng)平面晶體管的單柵只能從表面對(duì)其進(jìn)行控制。
在不斷縮小晶體管尺寸的同時(shí),還要保證每只晶體管的可靠開(kāi)關(guān)并將功耗保持在絕對(duì)最低水平。為此,英飛凌研究人員在全新方向上進(jìn)行了創(chuàng)新——將過(guò)去50年來(lái)一直是扁平型(二維)的標(biāo)準(zhǔn)平面晶體管架構(gòu)改成了三維結(jié)構(gòu)。第三維是成功的關(guān)鍵:全新晶體管的柵電極將勢(shì)壘耗盡層包藏在若干面上(多柵),從而將接觸面積提高了兩倍,以保證晶體管能夠真正被關(guān)斷提升機(jī)械。
運(yùn)用傳統(tǒng)制造工藝與目前已有材料即可在塊硅或絕緣體FQ系列不銹鋼輸送機(jī)上硅(SOI)制造多柵電路,而無(wú)需高成本的材料創(chuàng)新。運(yùn)用三維結(jié)構(gòu)還帶來(lái)了另一大顯著優(yōu)勢(shì):在片上晶體管數(shù)量相同的情況下,每只晶體管所需使用的硅數(shù)量將減少,從而可以節(jié)省材料和成本。
英飛凌將繼續(xù)探索這種全新的制造工藝,預(yù)計(jì)5到6年內(nèi)該制造工藝即可作為基礎(chǔ)工藝投入量產(chǎn)不銹鋼振動(dòng)篩。英飛凌還參加了歐洲研究中心——設(shè)在比利時(shí)魯汶的歐洲跨院校微電子中心(IMEC)——發(fā)起的一個(gè)核心合作伙伴項(xiàng)目,這也有助于該項(xiàng)工藝的商用化。
微型螺旋喂料機(jī)
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