東芝、IBM和AMD聯(lián)合開發(fā)世界上最小的FinFET SRAM單元
[導讀]據(jù)Businesswire網(wǎng)站報道，東芝、IBM和AMD日前宣布，三方采用FinFET共同開發(fā)了一種靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）單元，其面積僅為0.128平方微米，是世界上最小的實用SRAM單元。
該存儲單元采用高電介質(zhì)金屬柵極（high-
據(jù)Businesswire網(wǎng)站報道，東芝、IBM和AMD日前宣布，三方采用FinFET共同開發(fā)了一種靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）單元，其面積僅為0.128平方微米，是世界上最小的實用SRAM單元。
該存儲單元采用高電介質(zhì)金屬柵極（high-kmetal gate，簡稱HKMG）材料開發(fā)，為今后幾代新技術(shù)帶來了優(yōu)于平面場效應晶體管（FET）單元的技術(shù)優(yōu)勢。SRAM單元是微處理器等大多數(shù)系統(tǒng)級大規(guī)模集成電路的電路部件。更小的SRAM單元面積有助于縮小處理器的尺寸，提高其處理速度，減少處理器的功耗。這項技術(shù)是12月16日在加州舊金山2008年國際電子器件會議（ httpwww.his.com~iedmgeneral ）上，以一篇技術(shù)論文的形式公布的。
使用傳統(tǒng)的平面晶體管來構(gòu)建SRAM單元時，為了縮小晶體管的尺寸，集成電路制造商通常在器件區(qū)域添加更多雜質(zhì)以調(diào)整其特性。但是，這樣的調(diào)整會帶來人們不希望看到的變異，破壞SRAM的穩(wěn)定性。這一問題越來越重要了，在22nm及更先進的技術(shù)節(jié)點水平下問題更為突出。采用FinFET，可另辟蹊徑，縮小SRAM單元的尺寸，減少特性變異。
三家公司的研究人員使用高電介質(zhì)金屬柵極材料制成了一個大規(guī)模FinFET SRAM單元。這是迄今為止最小的非平面FET SRAM單元，面積僅有0.128μm2；與之前報道的0.274μm2非平面FET單元相比，該集成單元面積縮小了50%還多。為了達到這個目標，開發(fā)團隊優(yōu)化了工藝，特別是使材料（包括高電介質(zhì)金屬柵極）在非平面FinFET結(jié)構(gòu)的垂直邊面沉積的工藝和后續(xù)的清洗工藝。
研究人員還研究了這種大規(guī)模SRAM單元之中FinFET特性的隨機變異情況，并在更小的單元尺寸條件下，模擬了SRAM單元的變異。他們證實，通道無摻雜的FinFET能使晶體管特性變異的情況減少28%以上。模擬0.063μm2（相當于或超過22nm技術(shù)節(jié)點的單元規(guī)模水平）SRAM單元的結(jié)果證明，這種FinFET SRAM單元有望在穩(wěn)定運行方面帶來明顯優(yōu)于這一代平面FET SRAM單元的優(yōu)勢。
三家公司成功采用高電介質(zhì)金屬柵極制成了大規(guī)模FinFET SRAM單元，使FinFET成為面向22nm乃至更高水平技術(shù)節(jié)點的一種富有吸引力的晶體管結(jié)構(gòu)。這項新技術(shù)是向功能更強大的實用器件邁出的新的一步。
該存儲單元采用高電介質(zhì)金屬柵極（high-kmetal gate，簡稱HKMG）材料開發(fā)，為今后幾代新技術(shù)帶來了優(yōu)于平面場效應晶體管（FET）單元的技術(shù)優(yōu)勢。SRAM單元是微處理器等大多數(shù)系統(tǒng)級大規(guī)模集成電路的電路部件。更小的SRAM單元面積有助于縮小處理器的尺寸，提高其處理速度，減少處理器的功耗。這項技術(shù)是12月16日在加州舊金山2008年國際電子器件會議（ httpwww.his.com~iedmgeneral ）上，以一篇技術(shù)論文的形式公布的。
使用傳統(tǒng)的平面晶體管來構(gòu)建SRAM單元時，為了縮小晶體管的尺寸，集成電路制造商通常在器件區(qū)域添加更多雜質(zhì)以調(diào)整其特性。但是，這樣的調(diào)整會帶來人們不希望看到的變異，破壞SRAM的穩(wěn)定性。這一問題越來越重要了，在22nm及更先進的技術(shù)節(jié)點水平下問題更為突出。采用FinFET，可另辟蹊徑，縮小SRAM單元的尺寸，減少特性變異。
三家公司的研究人員使用高電介質(zhì)金屬柵極材料制成了一個大規(guī)模FinFET SRAM單元。這是迄今為止最小的非平面FET SRAM單元，面積僅有0.128μm2；與之前報道的0.274μm2非平面FET單元相比，該集成單元面積縮小了50%還多。為了達到這個目標，開發(fā)團隊優(yōu)化了工藝，特別是使材料（包括高電介質(zhì)金屬柵極）在非平面FinFET結(jié)構(gòu)的垂直邊面沉積的工藝和后續(xù)的清洗工藝。
研究人員還研究了這種大規(guī)模SRAM單元之中FinFET特性的隨機變異情況，并在更小的單元尺寸條件下，模擬了SRAM單元的變異。他們證實，通道無摻雜的FinFET能使晶體管特性變異的情況減少28%以上。模擬0.063μm2（相當于或超過22nm技術(shù)節(jié)點的單元規(guī)模水平）SRAM單元的結(jié)果證明，這種FinFET SRAM單元有望在穩(wěn)定運行方面帶來明顯優(yōu)于這一代平面FET SRAM單元的優(yōu)勢。
三家公司成功采用高電介質(zhì)金屬柵極制成了大規(guī)模FinFET SRAM單元，使FinFET成為面向22nm乃至更高水平技術(shù)節(jié)點的一種富有吸引力的晶體管結(jié)構(gòu)。這項新技術(shù)是向功能更強大的實用器件邁出的新的一步。
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