在本周的IEEE国际电子设备会议(IEDM 2012)中,IMEC解决了超越硅通道FinFET的关键挑战。IMEC表明,通过在应变松弛缓冲器(SRB)上生长非Si通道,可以通过在应变缓冲缓冲(SRB)上升高,并表现出技术的优异可扩展性潜力来提高沟道迁移率。此外,IMEC揭示了对高迁移型GE和III-V通道的栅极堆叠迁移率的独特影响氧化物俘获的见解。
在没有高绝缘界面阻挡层(例如SiO2)的情况下,通道中的载流子可以直接与高k区中的边界陷阱(BT)相互作用。
对于逻辑器件技术,该行业以前使用过SiGe源/漏极压力源来增强SI通道移动性。然而,由于置于依赖性缺陷,该过程达到其可伸缩性限制。在IEDM 2012,IMEC通过SI翅片更换过程向1nm / 10nm和7nm节点朝着1nm / 10nm和7nm节点展现出优异的可扩展性。与紧张的Si通道(*)相比,IMEC也在SiGe 75%局部应变缓冲缓冲液上产生显着的移动性提升(至少50%)。
然而,最近的工作导致III-V和GE MOS装置的氧化物半导体接口陷阱的密度降低,IMEC呈现了载流子的额外捕获的新证据,即在这些非Si器件的栅极电介质中。首次,IMEC显示了这种氧化物边界陷阱对器件性能的不利影响。IMEC的研究表明,可以使用AC-GM(AC跨导)技术探测近接口(快)氧化物疏水阀。据信浅(快)氧化物陷阱负责非Si MOSFET导通状态依赖性跨导。这是违反频率不变性的先决条件,可以在电路级别发布一个重大问题。IMEC还使用TSCIS(通过电荷注入和传感)技术进行高k电介质中的慢边框陷阱。IMEC证明了高k电介质中较慢陷阱的充电,从而导致漂移的阈值电压。结果,对于10年的设备,预测了非常低的过驱动电压(GE / 212MV,INGAAS / 255mV,ITRS规范的〜1/3)。与氧化物边界陷阱的电荷相互作用仍然是朝向非SI器件移动时的挑战。
“随着每一代新技术的出现,挑战都是巨大的。imec一直在提出扩展摩尔定律的解决方案,”imec逻辑项目主管亚伦·西恩(Aaron Thean)表示。“朝着14nm节点及更高的方向发展,我们有信心再次找到解决未来挑战的方法。我们正在研究高迁移率通道材料,如锗和III/V化合物,重点关注两个主要挑战,即如何将非硅材料应用于器件架构,以及如何克服其中一些挑战与钝化相关的门堆基本物理。”亚博网站下载
这些结果是与imec在其核心CMOS项目中的主要合作伙伴合作获得的:Globalfoundries、INTEL、Micron、松下、三星、TSMC、Elpida、SK Hynix、富士通、东芝/Sandisk和索尼。
资料来源:http://www2.imec.be/