
整流桥在元器件中占有重要地位,在整流桥工艺研究上近年来也十分火热。
在“2016 Symposiaon VLSI Technology”(6月13日~17日于美国檀香山举办)上,涌现出了许多关于10nm工艺技术的论文。本届Symposium采纳的86篇论文中,有12篇被选为焦点论文,其中4篇在的HighlightedSession上发表。这些论文研究的对象是使用Si、SiGe、InGaAs等不同通道材料的FinFET技术,以及STT-MRAM。近年来,随着整流桥在硅集成电路微细化暴露出局限性,研究者围绕摩尔定律消亡后基础元器件技术的发展方向展开了讨论。在这次的HighlightedSession上,关于10nm工艺器件技术的论文依然很多,表明基于微细化的高性能化还在推进,势头依然强劲。

整流桥制作工艺实现4种Vth
首先,三星电子公司发布了10nm工艺SiFinFET技术,其主要特点是通过改进栅极堆栈实现4种Vth,改善了翅片形成、触点等多项工艺。各个部分均实现了微细化,与14nm工艺相比,速度提高了27%,在相同速度下,功耗降低了40%,而且SRAM单元尺寸达到了0.04μm2。虽然韩国近期发表的论文在数量上不及以往,但这次发布依然展现出了三星雄厚的集成化技术。
接下来,IBM与GLOBALFOUNDRIES公司发布了使用SiGe作为通道材料的10nm节点技术。这项技术与三星的一大差别是pMOS采用了SiGe通道,nMOS则使用通常的硅。

整流桥制作工艺高新科技创新实现
台积电第3个登台,介绍了使用比SiGe更先进的InGaAs的FinFET。InGaAs通道通过外延生长的方式在300mm硅晶圆上形成。在硅晶圆上实现了与在晶格匹配的InP基板上生长的器件相同的性能,达到了现有InGaAs晶体管最大的通态电流,这是一项重大技术进展。要想将InGaAs投入实用,关键是生长、加工工艺等全部环节都要利用硅平台,这篇论文指明了达成这一目标的方法。
最后,美国TDKHeadwayTechnologies发布了关于提高STT-MRAM写入速度的论文。在不降低数据保存特性的前提下,通过使写入脉冲宽度减少到750ps,成功利用8MB阵列实现了3ns脉冲的写入。
通过为pMOS采用Ge浓度为20%的SiGe,不仅使移动度提高35%,有效电流提高17%,还大幅改善NBTI(NegativeBiasTemperatureInstability,负偏压温度不稳定性)。该论文指出,提高特性的关键在于通过降低氧浓度减少缺陷。而且还提供了4种Vth,与三星的10nm平台形成了鲜明对比。通过实现次纳秒高速写入,开辟出了通往MRAMLLC缓存的道路。
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