肌坤洛TFET、鼎棠TFET、finFET灤FDSOIなど糠デバイスが礁まったIEDM2013
IEEE IEDM∈International Electron Device Meeting∷では、トンネルFET∈TFET∷をはじめとする肌坤洛染瞥攣の券山がさまざまな甫墊疥、絡池、措度からあった。TFETにはサブスレッショルド排萎の飯夾を締皆にできるというメリットがあるため、稱家はこれを欄かし、5nmノ〖ドを晾い、0.5V笆布の排富排暗を晾う。
勢Pennsylvania State Universityと勢NIST∈鏈勢篩潔禱窖甫墊疥∷、毖IQEは、エネルギ〖ギャップを束すようなTFETについて揭べた。このトランジスタは、客攣に雖め哈むことのできる板聞デバイス脫に倡券された。エネルギ〖ギャップは、ほぼゼロあるいはブロ〖クンギャップに奪いとしている。排灰がバリアを仆き卻けトンネリングしやすくするためだ。このTFETは僥數羹に排萎を萎す菇隴だが、眉灰は鏈て山燙から艱り叫せるようにしている(哭1)。InGaAs/GaAsSb廢のIII-V虜トランジスタをベ〖スとしている。チャネル墓200nmのブロ〖クンギャップTFETは、740µA/µmと光い額瓢排萎を評ている。RF陵高コンダクタンスは700µS/cmと光く、甲們件僑眶はVDS♂0.5Vで19GHzである。
哭1 僥房TFETのTEM∈譬冊房排灰覆腮獨∷繼靠 叫諾¨ Suman Datta會、Pennsylvania State University
≈このトランジスタは碰甫墊疥で倡券した。ロジックLSI脫のMOSFETを彌き垂え、久銳排蝸の啼瑪を豺瘋しようという晾いである。海攙の活侯で光件僑炳脫の材墻拉が辦殊渴んだと斧ている。客攣に雖め哈む脫龐でデ〖タを借妄し流慨するといった你久銳排蝸の炳脫に蝗いやすくなる∽とPennsylvania絡の絡池薄欄のBijesh Rajamohanan會は票絡のウェブサイトで揭べている。
もう1鳳、IEDMでの謄短は、Intelが鼎棠トンネルFET∈R-TFET∷を券山したことだ。このデバイスのサブスレッショルド排萎の飯きは、3峰の排萎認跋に畔って25mV/峰と締皆である。これによってゲ〖ト墓が9nmを磊るTFETにスケ〖リングできるとする。
このR-TFETは、Intelのダブルゲ〖トヘテロ儡圭TFETと票屯の亨瘟の寥み圭わせを蝗う。≈nチャンネルTFETのソ〖ス撾拌に帕瞥掠の你いエッジを積つ亨瘟がある。このバンドの芹誤によって、豆い話逞ポテンシャル版竿がヘテロ儡圭のソ〖スエッジに叫丸る。この版竿房ポテンシャルは違歡弄な鼎棠エネルギ〖潔疤を積つ。染概諾弄な斧數をするなら、この肋紛はトンネリングするための悸跟弄なバンドギャップが籠えるので、TFETの額瓢排萎を布げることになる∽とIntelの甫墊莢であるUygar Avci會とIan Young會は咐う。
≈この鼎棠エネルギ〖潔疤がソ〖スの擦排灰掠レベルに辦米したときだけ、デバイスはオンする。このため、オンとオフの撾拌粗をトンネルする充圭が光廬に恃步する。この馮蔡、R-TFETは、ヘテロ儡圭TFETよりも締皆なサブスレッショルド排萎が評られるという條だ∽と揭べている。
極甘寥駿步ReRAM
鳥鉤恃步メモリReRAMはフラッシュメモリを彌き垂えようとして倡券が寵券だ。NANDフラッシュと孺べ今き垂え箕粗が沒く、今き垂え攙眶も驢いと咐われている。IEDMでは、驢くのReRAMの券山があった。面でもStanford絡池はメタル-煥步遂ReRAMデバイスについて券山した。このメモリは、ジブロック鼎腳圭攣による極甘寥駿步プロセスを蝗って瀾隴されている。このパタ〖ニング禱窖を蝗えば、このメモリデバイスを12nm笆布に孺毋教井できる。2霖のTiOx/HfOxデバイス(哭2)を活侯し、2.5Vで今き哈み、もっと你い排暗でスイッチング瓢侯させ、10の7捐攙の今き垂え攙眶を評ている。スイッチング廬刨は50nsとしている。
哭2 DSAプロセスで侯瀾されたReRAMデバイス 叫諾¨Stranford University
Stanford絡の極甘寥駿步プロセスでは、ジブロック鼎腳圭攣のPS-b-PMMAは、プロピレングリコ〖ルメチルエ〖テルアセテ〖トに拖ける。活瘟を免燎史跋丹面、185☆で12箕粗アニ〖ルすると極甘寥駿步しやくなる、と票絡は揭べている。この稿、活瘟をDUV∈斌葷嘲各∷で10尸粗溪各し、曬枯煥に20尸粗炕す。PMMA喇尸を聯買弄に近殿することで、木仿20nmの逢が事んだこのPSテンプレ〖トが評られる。このPSテンプレ〖トはエッチング脫のマスクになるという。≈ジブロック鼎腳圭攣による極甘寥駿步プロセスは、驕丸のリソグラフィ禱窖よりももっと跟唯よく、奧擦にナノスケ〖ルのチップを瀾隴できるだろう∽とStanford絡池排丹供池彩のH.-S. Philip Wong兜鑒は票絡のウェブサイトで揭べている。
FinFET灤FD-SOI
Intel笆嘲の絡緘染瞥攣メ〖カ〖は、20nm笆慣のロジックノ〖ドではさまざまなオプションを拇べている。16nm/14nmノ〖ドでは、警なくとも企つの絡きな聯買昏がある。finFETか、FD-SOI∈Fully depleted silicon on insulator∷プレ〖ナMOSFETか、いずれかだ。IEDMでは、TSMCが16nmのfinFETプロセスについて介めて揭べた。STMicroelectronicsとCEA-Leti、ルネサス、GlobalFoundries、SoitecはFD-SOIに簇する券山を乖った。これは14nmノ〖ド笆慣に羹けたゲ〖ト墓20nmのデバイスである。
その辦嬸として、TSMCの16nm finFET禱窖では、0.07士數ミクロンのSRAMとCu/low-k芹俐、high-kメタルゲ〖トなど、モバイルSoCへの炳脫を渾填に掐れている。TSMCによると、このトランジスタは、30mV/V踏塔のDIBLで沒チャンネル跟蔡を娃え、nMOS/pMOSとも、0.75Vで520/525µA/µmのドレイン排萎Idsatを積ち、オフ排萎Ioffは30pA/µmという潑拉を積つ。
Finのパタ〖ニングと48nm finピッチのバルクCMOSは、ピッチˇスプリッティングというリソグラフィ禱窖を蝗って瀾隴したという。このパタ〖ニング禱窖で64nmのメタルピッチを材墻にした。
FD-SOIに簇しては、STMicroelectronicsなどが20nmゲ〖トと25nm更のBOX煥步遂を蝗ったUTBB∈ultra-thin body and box∷デバイスを券山した。この禱窖は、nチャンネルMOSにはシリコン、pチャンネルMOSにはSiGeチャンネルを網脫するデュアルチャンネルFETが潑墓だとしている。悸跟排萎IeffはnMOS/pMOSでそれぞれ630/670µA/µm、オフ排萎IoffはVdd0.9Vで100nA/µm。≈チャンネルに夏みを瞥掐し、RDSエピタキシ〖と儡圭考さを呵努步することで、光拉墻な媽2坤洛のUTBBデバイスを倡券できた。これにより14nmへスケ〖リングできる∽とSTMicroelectronicsのQing Liuシニアスタッフエンジニアは胳っている。
Mark LaPedus, Semiconductor Engineering (http://semiengineering.com/)
