IBM确认采用直径3nm硅纳米线FET的25级环形振荡器的动作 瞄准10nm以下工艺

mickey1999

美国IBM T.J.华生研究中心（IBM T.J. Watson Research Center）在半导体制造技术相关国际会议“2010 Symposium on VLSI Technology”上宣布，试制出了采用最小直径为3nm的硅纳米线FET的25级CMOS环形振荡器，并实际确认了工作情况（论文编号：2.3）。此次试制的是“Gate-all-around”型FET，采用了通过栅极将柱状硅纳米线完全包起来的形状。配备三维通道。一般情况下，如果可以实现直径为3nm的硅纳米线，栅极长度就可以达到6nm左右。也就是说，这是一项瞄准10nm以下工艺技术节点的技术。此次IBM试制了硅纳米线直径为3～14nm、栅极长度为25nm～55nm的多种FET。采用了high-k栅极绝缘膜和金属栅极。
实验结果中公布了逆变电路输出功率倒置的数据，以及环形振荡器的延迟时间与电源电压的关系如何随着硅纳米线的直径发生变化等数据。硅纳米线的直径越短，环形振荡器的延迟时间就越长。据介绍，如果硅纳米线的截面积较小，从触点（Contact）到晶体管的电阻就会增大，最终导致延迟时间变长。该电阻值的削减等将成为今后研究的一个课题。
此外，IBM还公开了硅纳米线FET的截面照片和长度方向的照片。看过长度方向照片的某位技术人员表示，“硅纳米线的尺寸没有出现参差不齐的现象。这点应该给予好评”。