IBM:元器件标度将小于11nm
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半导体制造技术相关国际会议“IEDM2009”开幕的前一天2009年12月6日,举行了两场简短讲座(ShortCourse)。一场以半导体细微化《ScalingChallenges:DeviceArchitectures,NewMaterials,andProcessTechnologies》为焦点,另一场以低功耗化《LowPower/LowEnergyCircuits:FromDevicetoSystemAspects》为中心。
在关于微细化的讲座中,美国IBMResearchDivision的GhavamG。Shahidi以《DeviceArchitecture:UltimatePlanarCMOSLimitandSub-32nmDeviceOptions》为题发表了演讲。他预测,元器件的标度(Scaling)“今后将为15nm、11nm,甚至更小”。同时还指出,肩负这一任务的还是硅,也就是说“硅本身可以标度到11nm以下”。不过,为此“需要大幅改变现有元件的架构。必须全面导入完全空乏型晶体管。具体指需要采用FinFET、ETSOI(极薄SOI)以及纳米线”(G。Shahidi)。从电力密度的观点来看,届时硅晶体管电压“有可能稳定在0。6V前后”(G。Shahidi)。并且,G。Shahidi还表示,为了实现超过硅发展趋势的频率以及更低的功耗,还有采用更高迁移率底板的方法。
G。Shahidi预测,到15nm和11nm工艺后,“元器件性能不会因细微化而大幅提高”。这是相比于32nm和22nm等工艺的结果。在15nm和11nm工艺中,“通过推进晶体管的栅极长度、宽度和电压标度,每代工艺工作时的能耗都会降低”(G。Shahidi)。
G。Shahidi称,每枚半导体芯片的元件数量在今后10年内将会急剧增大。“具备500亿~1000亿个元件的芯片问世已为期不远”(G。Shahidi)。