Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

PERSEUS Wynik w skrócie

Project ID: 299990
Źródło dofinansowania: FP7-PEOPLE
Kraj: Zjednoczone Królestwo

Potencjał FinFET wykorzystany

Branża półprzewodnikowa poszukuje sposobów na wykorzystanie materiałów o wysokiej ruchliwości elektronów III-V, takich jak InGaAs, z użyciem podłoży krzemowych (Si) do opracowania nowej generacji technologii metal-tlenek-półprzewodnik (CMOS).
Potencjał FinFET wykorzystany
Projektanci układów scalonych mają do wyboru trzy rodzaje tranzystorów: tradycyjne płaskie tranzystory polowe (FET), tranzystory FD-SOI (fully depleted silicon-on-insulator) oraz tranzystory FinFET. Tylko FinFET dają możliwość rozszerzenia technologii CMOS na wymiary mniejsze niż 10 nanometrów.

W ramach projektu PERSEUS (3D modelling of the performance and variability of high electron mobility transistors for future digital applications), finansowanego ze środków UE, naukowcy podjęli się zbadania skalowalności FinFET z Si i InGaAs.

W tej wielobramkowej strukturze półprzewodnik obracany jest na bok i tworzy "płetwę" materiału umieszczonego prostopadle do płaszczyzny płytki. Wzdłuż "płetwy" powstaje elektroda bramki.

Przy pomocy nowoczesnych narzędzi do symulacji 3D zespół projektu PERSEUS badał działanie różnych FinFET o wymiarach wybranych w celu spełnienia wymagań określonych w międzynarodowym planie działań technologicznych w dziedzinie półprzewodników z 2012 r.

W przypadku FinFET z izolatorem SOI zmniejszenie długości bramki z 12,8 do 8,1 nanometra spowodowało zwiększenie prądu załączania o 64%. W przypadku FinFET typu InGaAs-OI (InGaAs-On-Insulator) wzrost ten wyniósł 44% po skróceniu bramki z 14,0 do 10,4 nanometra.

Ponadto uczeni zbadali wpływ trzech różnych źródeł mikroskopowych na fluktuacje oddziałujące na sprawność FinFET typu SOI i InGaAs-OI. Obecność bezładnych domieszek, szorstkość linii krawędzi i zmiany funkcji metalowej bramki symulowano w 300 różnych tranzystorach w skali mikroskopowej.

Bezładne domieszki indukowały zmiany napięcia zarówno w FinFET typu SOI, jak i InGaAs-OI. Szorstkość linii krawędzi również powodowała podobne zmiany napięcia. Głównym źródłem zakłóceń były jednak zmiany funkcji bramki metalowej.

Prowadzone w ramach projektu badania nad FinFET mają nieocenione znaczenie dla nauki i przemysłu, gdyż pomagają w spełnieniu przyszłych wymagań dotyczących obwodów i systemów. Inicjatywa PERSEUS powinna dostarczyć konstruktorom wskazówek dotyczących tego, które rozwiązania będą najbardziej odpowiednie dla przyszłych urządzeń cyfrowych. Europejska branża półprzewodnikowa skorzysta natomiast na obniżeniu kosztów produkcji i poprawie wydajności urządzeń, które będą bardziej stabilne.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

FinFET, branża półprzewodnikowa, metal-tlenek-półprzewodnik, tranzystory polowe, symulacje 3D
Numer rekordu: 180926 / Ostatnia aktualizacja: 2016-03-30
Dziedzina: Technologie przemysłowe