바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")NanoElectronics Research Division[연구 부서장 Yasuda Tetsuji] 실리콘 나노 노드 장치 그룹의 수석 연구원 인 Matsukawa Taka와 연구 그룹의 책임자 인 Masahara Akiue는 3 차원 바카라 사이트 쿠폰지스터 (FINFET)의 저주파 노이즈를 지금까지 최소 수준으로 줄이는 기술을 개발했습니다
바카라 사이트 쿠폰지스터의 저주파 소음깜박임 노이즈8483_8603비정형우리는 금속 게이트가있는 지느러미 페트의 기존 기술의 약 5 분의 1로 저주파 소음을 줄이는 데 성공했습니다 이 기술은 칩 크기가 줄어들고 성능이 높아져 아날로그 통합 회로 비용이 더 낮아질 것으로 예상됩니다
이 기술에 대한 자세한 내용은 2014 년 12 월 15 일부터 17 일까지 미국 샌프란시스코에서 개최 될 International Conference 2014를 참조하십시오국제 전자 장치 회의 (IEDM2014)에서 발표됩니다
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| 프로토 타입의 소음 감소 효과 비교 비정질 금속 게이트 핀 페트 (왼쪽) 및 기존 장치 기술 (오른쪽) |
지금까지 실리콘 통합 회로는 바카라 사이트 쿠폰지스터의 가장 작은 구조 단위를 소형화하여 고성능과 비용을 절감했습니다 또한 최근 몇 년 동안 스마트 폰과 같은 고성능 휴대용 전자 장치의 확산은 아날로그 및 무선 주파수 회로를 포함한 시스템 통합 회로의 성능 증가 및 비용 절감에 크게 의존하고 있습니다 그러나 아날로그 회로는 디지털 회로보다 저주파 노이즈의 영향을 더 많이받는 문제가 발생합니다 바카라 사이트 쿠폰지스터가 작아짐에 따라이 저주파 노이즈가 증가하므로 소음의 영향을받지 않고 더 큰 소형화되는 디지털 회로의 경우 더 큰 바카라 사이트 쿠폰지스터가 아날로그 회로에 사용되어 칩 영역의 비용 절감과 성능이 높아져야합니다 따라서 아날로그 통합 회로의 바카라 사이트 쿠폰지스터의 노이즈를 크게 줄이는 기술에 대한 강한 수요가 있습니다
AIST는 소형화에 적합한 Fin Fets라는 새로운 구조화 된 바카라 사이트 쿠폰지스터에 대한 연구를 촉진하고 있습니다 특히, 이것은 디지털 회로를 소형화하는 가장 큰 기술 문제였습니다특징적인 변형문제에 대해 테스트했으며 2011 년에 FIN FETS의 전류 변화의 주요 요인은 금속 게이트 재료의 물리적 특성의 변형이라는 것을 발견했습니다 (AIST : 14 nm Generation 3D 트랜지스터의), 게이트 전극에서 물리적 변화가 거의없는 비정질 금속을 사용함으로써 변화가 크게 줄어들어 지느러미 FET (AIST : 채널 길이가 3 nm 인 성공적인 바카라 사이트 추천) 특성의 변화를 줄이면 특히 디지털 통합 회로의 소형화 및 성능에 기여합니다 또한 아날로그 회로의 소형화 및 성능을 발전시키기 위해 기술 개발을 위해 노력해 왔습니다
이 연구 및 개발은 독립 행정 기관의 과학 기술 촉진 (기본 연구 B, 주제 번호 26289113)을 위해 일본 협회 (Japan Society)에 의해 지원되었습니다
이 기술은 비정질 금속 게이트를 핀 페트에 소개하여 특성의 변화를 억제하는 데 효과적이므로 정상적인 방법을 사용할 수 있습니다polycrystalline이것은 금속 게이트 전극이 사용되는 경우에 비해 저주파 노이즈를 극적으로 감소 시켰습니다 다결정 금속은 일반적으로 핀 FET의 게이트 전극으로 사용됩니다 그림과 같이 1, 다결정 금속 인 티타늄 질화물 (TIN)의 게이트 전극을 사용하는 핀 FET는 또한 비정질 금속 인 탄탈 룸 (tasin)의 게이트 전극을 사용하여 게이트 전극뿐만 아니라 게이트 전극을 사용하여 만들어졌다 우리는 비정질 금속 게이트를 사용함으로써 바카라 사이트 쿠폰지스터의 작동을 결정하는 중요한 매개 변수 인 임계 값 전압 및 바카라 사이트 쿠폰스 컨덕턴스의 변동이 크게 감소 될 수 있다는 것을 이미 발견했습니다 따라서 이번에는 바카라 사이트 쿠폰지스터의 배수 전류에서 발생하는 노이즈 레벨을 측정하고 비교했습니다
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| 그림 1 핀 페트 (왼쪽)의 개략도 (왼쪽) 및 비정질 금속 게이트 및 다결정 금속 게이트 전극 (오른쪽)의 단면 전자 현미경 (오른쪽) |
그림 2는 다결정 금속 게이트 전극 및 비정질 금속 게이트 전극을 갖는 핀 FET의 배수 전류의 저주파 노이즈 파형을 보여줍니다 다결정 금속 게이트 전극에서 상당한 노이즈가 관찰되었지만, 비정질 금속 게이트 전극에서 노이즈 진폭이 매우 작다는 것을 알 수있다 무화과 3은 노이즈를 구성하는 주파수의 분포를 보여줍니다 상당한 노이즈가 관찰되는 다결정 금속 게이트 전극의 경우, 특성은 깜박임 노이즈에 고유 한 주파수에 반비례합니다 한편, 주파수에 반비례하는 특성을 나타내는 깜박임 노이즈는 비정질 게이트 전극에서 크게 억제된다는 것을 알 수있다
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| 그림 2 비정질 금속 게이트와 다결정 금속 게이트 전극 지느러미 페트의 소음 파형 비교 |
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| 그림 3 : 비정질 금속 게이트 핀 피트 및 다결정 금속 게이트 전극 지느러미 피트에서 소음의 주파수 분포 |
이번에 달성 된 저주파 소음 억제 효과는 일반적으로 통합 회로에서 사용되었습니다벌크 평면 바카라 사이트 쿠폰지스터, 핀 FET와 마찬가지로 변동이 낮은 기능을 갖춘SOI 평면 바카라 사이트 쿠폰지스터이 기존 바카라 사이트 쿠폰지스터는 다결정 금속 게이트를 사용합니다 상이한 바카라 사이트 쿠폰지스터 구조의 공정한 비교를 위해, 동일한 바카라 사이트 쿠폰지스터 크기 (1 미크론 사각형의 채널 영역)에 따라 비교가 이루어졌다 비정질 금속 게이트 핀 FET의 노이즈는 다른 바카라 사이트 쿠폰지스터 구조에 비해 약 5 분의 1 (021 배)으로 감소된다는 것을 알 수 있습니다 이러한 노이즈 억제 효과가 달성되면 아날로그 통합 회로의 칩 영역이 1/5로 감소 되더라도 노이즈의 증가가 발생하지 않으며 통합 회로의 비용이 줄어들 것으로 예상됩니다 또한, 영역의 021 배 감소는 게이트 길이를 약 절반으로 줄이는 능력에 해당하며, 더 높은 속도로 작동 할 수있는 바카라 사이트 쿠폰지스터는 소음이 증가하지 않고 아날로그 회로에 사용할 수 있습니다 파급 효과로서, 스마트 폰 및 태블릿과 같은 고성능 무선 터미널이 줄어들고 현재 상황보다 더 높은 주파수 작업이 필요한 차세대 고속 무선 통신이 촉진 될 것으로 예상됩니다
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| 그림 4 : 기존 장치 기술 (왼쪽)에 대한 비정질 금속 게이트 핀 피트의 노이즈 감소 효과 및 아날로그 회로 스케일링 (오른쪽) |
이 기술은 장치 제조업체뿐만 아니라 최첨단 바카라 사이트 쿠폰지스터를 활용하는 아날로그 회로 설계 회사에서도 사용할 수 있으며 연구는 이러한 회사에 기술 전송 및 협업을 염두에두고 홍보 될 것입니다 앞으로, 우리는 FIN 피트로 달성 할 수있는 매우 짧은 게이트 길이 바카라 사이트 쿠폰지스터를 사용하여 아날로그 및 고주파 회로의 프로토 타입을 수행 할 것이며 회로 수준에서 이점을 입증하는 것을 목표로 할 것입니다