企业新闻
行业新闻
 
 
热线电话
029-88225306
029-88225806
服务承诺
    秉承“诚信、品质、技术、服务”的经营宗旨,为客户提供真正优质的产品及售前售后技术支持服务和最佳最多的增值服务。
行业新闻  
下一代晶体管技术何去何从

 大量的金钱和精力都花在探索FinFET工艺,它会持续多久和为什么要替代他们?

在近期内,从先进的芯片工艺路线图中看已经相当清楚。芯片会基于今天的FinFET工艺技术或者另一种FD SOI工艺的平面技术,有望可缩小到10nm节点。但是到7nm及以下时,目前的CMOS工艺路线图已经不十分清晰。

半导体业已经探索了一些下一代晶体管技术的候选者。例如在7nm时,采用高迁移率的FinFET,及用III-V族元素作沟道材料来提高电荷的迁移率。然后,到5nm时,可能会有两种技术,其中一种是环栅FET,和另一种是隧道FET(TFET),它们在比较中有微弱的优势。原因都是因为最终CMOS器件的静电问题,一种是在沟道的四周围绕着栅极的结构。相比之下,TFETs是依赖陡峭的亚阈值斜率晶体管来降低功耗。

这场竞赛还远未结束。显然在芯片制造商之间可能已经达成以下共识:下一代器件的结构选择,包括III-V族的FinFET;环栅的FinFET;量子阱;硅纳米线;SOI FinFET和TFET等。

未来仍有很长的路要走。除此之外,还有另一条路可能采用一种垂直的芯片架构,如2.5D/3D堆叠芯片以及单片3DIC。

总之,英特尔,台积电和一些其他公司,它们均认为环栅技术可能会略占上风。Intel的Mayberry说,英特尔也正在研究它,这可能是能被每个人都能接受的工艺路线图。

芯片制造商可能需要开发一种以上的架构类型,因为没有一种单一的技术可为未来的应用是个理想的选择。Intel公司副总裁,元件技术和制造部主任Michael Mayberry说。这不可能是一个单一的答案,有许多不同的答案,将针对不同的细分市场。”

英特尔同样也对TFET技术表示出浓厚的兴趣,尽管其他人有不同的意见。最终的赢家和输家将取决于成本,可制造性和功能性。Mayberry说,例如,最为看好的是晶体管的栅极四周被碳纳米线包围起来,但是我们不知道怎样去实现它。所以这可能不是一个最佳的选择方案,它必须要能进行量产。

另一个问题是产业能否保持仍是每两年的工艺技术节点的节奏。随着越来越多的经济因素开始发挥作用,相信未来半导体业移动到下一代工艺节点的时间会减缓,甚至可能会不按70%的比例缩小,而延伸下一代的工艺节点。

延伸FinFET工艺

在2014年英特尔预计将推出基于14nm工艺的第二代FinFET技术。同样在今年,格罗方德,台积电和三星也分别有计划推出他们的14nm级的第一代FinFET技术。

intel公司也正分别开发10nm的FinFET技术,然而现在的问题是产业如何延伸FinFET工艺?对于FinFET技术,IMEC的工艺技术高级副总裁,An Steegen说,在10nm到7nm节点时栅极已经丧失沟道的控制能力。Steegen说,理想的方案是我们可以把一个单一的FinFET最大限度地降到宽度为5nm和栅极长度为10nm。

所以到7nm时,业界必须考虑一种新的技术选择。根据不同产品的路线图及行业高管的见解,主要方法是采用高迁移率或者III-V族的FinFET结构。应用材料公司蚀刻技术部的副总裁Bradley Howard说,从目前的态势,在7nm节点时III-V族沟道材料可能会插入。

在今天的硅基的FinFET结构中在7nm时电子迁移率会退化。由于锗(Ge)和III-V元素材料具有较高的电子传输能力,允许更快的开关速度。据专家说,第一个III-V族的FinFET结构可能由在pFET中的Ge组成。然后,下一代的III-V族的FinFET可能由锗构成pFET或者铟镓砷化物(InGaAs)组成NFET。

高迁移率的FinFET也面临一些挑战,包括需要具有集成不同的材料和结构的能力。为了帮助解决部分问题,行业正在开发一种硅鳍的替换工艺。这取决于你的目标,但是III-V族的FinFET将最有可能用来替代鳍的技术,Howard说。基本上,你做的是替代鳍。你要把硅鳍的周围用氧化物包围起来。这样基本上是把硅空出来用III-V族元素来替代。

 

 
  版权所有:西安骊金电子科技有限公司 地址:陕西省西安市电子一路18号西部电子社区B座701 电话:029-88225306 / 88225806 / 88256790
网站建设:陕西易阳科技
ICP备案:陕ICP备11008311号-1