該研究機構特別在2016年超大規模集成電路技術(shù)與電路研討會(huì )(VLSI Symposium 2016)上發(fā)表一款SRAM電路,采用堆棧的無(wú)接面垂直納米線(xiàn)FET,相較于采用橫向晶體管的方式更能產(chǎn)生較小的SRAM。
IMEC在該研究報告中描述這種采用橫向與垂直配置的無(wú)接面晶體管,并期望它成為邏輯、微縮SRAM單元以及RF應用的備選技術(shù)。
盡管IC目前主要仍是平面的,但由于以微影技術(shù)進(jìn)一步微縮2D芯片的成本與限制,預計業(yè)界將過(guò)渡至垂直與3D結構。IMEC表示,透過(guò)堆棧垂直組件,可望大幅微縮SRAM。
從幾年前開(kāi)始,芯片生產(chǎn)逐漸轉移到FinFET——在芯片信道四周環(huán)繞三個(gè)閘極。IMEC宣稱(chēng)環(huán)繞式閘極可實(shí)現優(yōu)化的靜電控制,從而實(shí)現5nm以下(sub 5nm)的CMOS微縮。此外,由于無(wú)接面組件能夠簡(jiǎn)化一些制程步驟,長(cháng)久以來(lái)也持續受到研究領(lǐng)域的重視。IMEC在VLSI Symposium 2016上介紹,控制納米線(xiàn)摻雜與納米線(xiàn)尺寸之間的關(guān)系,可實(shí)現優(yōu)化性能。IMEC指出,特別是針對這些組件在模擬與RF應用的原始性能、類(lèi)似速度與電 壓增益,發(fā)現它也可經(jīng)由反轉模式米線(xiàn)FET加以實(shí)現。IMEC還指出在電壓轉換時(shí)的參數變異,以及證實(shí)可在用于橫向芯片的相同300mm直徑晶圓上打造垂直納米線(xiàn)無(wú)接面FET。
IMEC已經(jīng)提出了一款新穎的SRAM單元設計,它具有兩個(gè)垂直堆棧的無(wú)接面垂直納米線(xiàn)FET,均具有相同的通道摻雜,因而能降低SRAM的每位面積達39%。
針對先進(jìn)邏輯的研究,IMEC則與其重要的CMOS計劃合作伙伴共同進(jìn)行,包括Globalfoundries、英特爾(Intel)、美光 (Micron)、海力士(SK Hynix)、三星(Samsung)、臺積電(TSMC)、華為(Huawei)、高通(Qualcomm)與Sony等。
IMEC顯然認為可在7nm時(shí)導入GAA納米線(xiàn),并立即展現其優(yōu)點(diǎn);不過(guò),這種變化通常都十分緩慢,甚至可能得花費數年的時(shí)間。
在日前于布魯塞爾舉行的IMEC技術(shù)論壇中,IMEC制程技術(shù)資深副總裁An Steegen指出,當FinFET從10nm過(guò)渡至7nm,電壓微縮帶來(lái)的性能增益不到30%,頻率頻率的增益也低于15%;而7nm納米線(xiàn)組件則可望 在功耗方面改善44%,性能也提高約20%。Steegen表示,這一性能增益與過(guò)渡至5nm的微縮類(lèi)似。