바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")NanoElectronics Research Division[연구 부서 이사 Yasuda Tetsuji] Mori Takahiro, 새로운 재료 및 기능적 통합 그룹 연구원 연구자들은 대규모 통합 회로 (LSIS)를위한 3D (3D) 스태킹 기술을 실현하는 것을 목표로합니다polycrystalline촬영 기술은 N- 타입 다결정 게르마늄 (GE) 트랜라이브 바카라의 성능을 크게 향상시키기 위해 개발되었습니다
다결정 GE는 널리 사용되는 다결정 실리콘 (SI)보다 낮은 온도 (500 ℃ 미만)에서 형성 될 수있다 따라서 열 손상을 일으키지 않고 통합 회로에 배치됩니다CMOS회로는 직접 쌓일 수있어 3D-LSI의 구성 요소 기술로 유망합니다 또한, GE에서의 전자 및 구멍의 이동성이 SI의 이동성보다 높기 때문에, 고속 작동 및 저전압 작동이 예상된다 통합 회로 작동에는 N- 타입 및 P 형 트랜라이브 바카라가 필요합니다 다결정 GE P- 타입 트랜라이브 바카라의 경우 이미 정상단결정SI 트랜라이브 바카라에 접근하기 위해 충분한 성능이 달성되었지만 N- 타입 트랜라이브 바카라의 현재 주행 전력은 일반 SI 트랜라이브 바카라보다 크기가 낮습니다 이번에 개발 된이 기술은 이전 모델의 약 10 배까지 전류 주행 전력을 증가시킬 수 있었으며, 다결정 GE 통합 회로의 작동 속도는 실제 수준에 도달 할 것으로 예상되며 3D-LSI의 실현에 기여할 것으로 예상됩니다
이 기술에 대한 자세한 내용은 2014 년 12 월 15 일부터 17 일까지 미국 샌프란시스코에서 개최되는 "2014국제 전자 장치 회의"에 발표됩니다
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| 다결정 GE 트랜라이브 바카라 (왼쪽)와 현재의 다결정 GE 트랜라이브 바카라 (오른쪽)의 구조적 다이어그램을 사용한 3D-LSI의 개념 다이어그램 (오른쪽) |
많은 사람들이 스마트 폰 및 태블릿과 같은 장치를 가지고있는 시간으로서 정보 처리량이 크게 증가하고 있습니다 IT 장비의 정보 처리 기능을 더욱 향상시키기를 원하지만 IT 장비의 전력 소비가 계속 증가하고 있으며 낮은 에너지 소비 사회를 실현하기 위해서는 IT 장비를 매우 낮은 전력 소비로 만드는 것이 중요합니다 지금까지 트랜라이브 바카라의 소형화를 통해 LSI의 높은 성능과 낮은 전력 소비가 달성되었지만 기술적으로나 경제적으로 더욱 소형화 된 것이 더 어려워졌습니다 반면에 여러 LSI를 쌓는 3D 통합 회로는 소형화 기술에 의존하지 않고도 높은 통합 및 기능을 달성 할 수 있습니다배선 지연를 줄임으로써 에너지 절약을 가능하게합니다 LSI를 박막으로 별도로 준비하는 방법이 개발되었지만 비용이 높고 배선 밀도를 충분히 증가시킬 수 없다는 문제가 있습니다 따라서, 새로운 3D 스택 기술, CMOS 회로가 CMOS 통합 회로의 배선 레이어에 지속적으로 쌓여 상단 및 하부 배선과 연결하여 형성되는 3D-LSI 기술로서 유망한 것으로 간주됩니다
Green Nanoelectronics Center (이하 "GNC"라고 함)에서 2014 년 3 월 말까지 AIST Nanoelectronics Research Division에서 개최 된 "GNC"라고 함) 에서이 회사는 Tezuka Tssutomu와 협력하여 새로운 구조적 연구 및 Usuda Koji, Usuda Koji, Usuda Koji, Usuda Koji의 연구 파트너 인 Tezuka Tssutomu와 협력하여 LSIS의 저전력 소비와 LSI의 고성능을 달성하는 것을 목표로합니다 현재 Toshiba Co, Ltd)는 LSI의 저전력 소비와 고성능을 모두 달성하기위한 것입니다MOSFET(Aisotech Press 발표 2013 년 12 월 12 일) 이번에는 새로운 제조 공정을 도입함으로써 N- 타입 다결정 GE 트랜라이브 바카라의 성능을 추가로 개선했습니다
이 연구 개발은 GNC에서 과학 기술 협의회 (1) (FY2010 ~ FY2013)가 설계 한 독립적 인 행정 기관인 일본의 최첨단 연구 개발 지원 프로그램 (첫 번째) 과학 홍보 협회의 보조금으로 GNC에서 수행되었습니다
트랜라이브 바카라를 형성하는 다결정 GE 필름은 Si 기판에서 열적으로 산화 산화물 필름 (SIO2) 그리고 그 위에스퍼터링 방법by비정형| GE 영화가 퇴적 됨플래시 램프 어닐링 (FLA) 방법이 다결정 GE 필름을 사용하여 트랜라이브 바카라를 형성 할 때, 열처리 후 최대 공정 온도는 350 ℃이며, 구리 배선을 함유하는 통합 회로가베이스로 사용 되더라도 손상이 발생하지 않습니다 프로토 타입 트랜라이브 바카라는 개요 (개념 및 구조 다이어그램)에 표시된 다이어그램에 표시됩니다핀 모양통합 유형 트랜라이브 바카라구조입니다 비 정기 유형 N 형 트랜라이브 바카라는 다음과 같습니다채널and소스/배수모든 부품은 N 형이어야합니다 그러나, 결정화를위한 첫 번째 FLA 방법 (포스페이트)은 N- 유형 처리 (FLA 유형)가 임플란트에 의해 수행 된 후, 폴리 결정질 GE 층 N- 타입을 만들기 위해서는 일반적으로 p- 유형이기 때문에, 폴리 결정질 GE 층 N- 타입을 만들기 위해서는 일반적으로 p- 타입이기 때문에, N- 유형 처리가 이식되었고, 다시 함정되었다 (그림 1) 이 2 단계 FLA 방법은 고품질 N- 타입 다결정 GE 필름을 생성 할 수있게 해주었다
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| 그림 1 : 2 단계 FLA 방법을 사용한 N 형 트랜라이브 바카라 생성 프로세스 |
먼저, 우리는이 방법을 사용하여 생성 된 다결정 GE 필름의 품질을 보여줄 것입니다홀 효과 이동성| N- 타입 (전자) 및 P- 타입 (홀) 다결정 GE 필름은 단일 결정자 SI보다 더 큰 이동성을 가졌다 이는 성능을 초과하는 트랜라이브 바카라가 이번에 개발 된 방법을 사용하여 다결정 GE 필름을 사용하여 실현 될 수 있음을 나타냅니다
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| 그림 2 이번에 개발 된 방법을 사용하여 준비된 다결정 GE의 홀 효과 이동성 |
제조 된 N- 타입의 다결정 GE 필름을 핀 모양으로 처리 한 다음, 니켈 및 게르마늄 합금 (NIGE 합금)을 소스와 배수 사이의 접합 영역에 형성하여 접합 프리 N 형 폴리 크라이스트 턴 트랜라이브 바카라 (게이트 길이 70 nm)를 생성 하였다 무화과 3은 전송 특성 및 입력/출력 특성을 보여줍니다 1V의 작동 전압에서의 배수 전류 값은 약 120 µa/µm에 접근하여 기존의 것보다 약 10 배의 값을 초래합니다 이것은 대략 동일한 크기의 다결정 Si의 N- 타입 MOSFET에 해당합니다 2 단계 FLA 방법은 이전보다 불순물의 활성화 속도를 향상 시켰으며 기생 저항이 감소되었습니다 이번에 개발 된 기술은 이전에 다결정 GE 트랜라이브 바카라에서 통합 회로 작동을위한 병목 현상으로 간주되었던 N 형 트랜라이브 바카라의 작동 속도를 크게 향상시켰다 다결정 GE 트랜라이브 바카라와 비교되는 다결정 SI 트랜라이브 바카라는 일반적으로 단결정 SI 트랜라이브 바카라와 비교하여 열등한 성능을 갖는다 P- 타입 다결정 GE 트랜라이브 바카라의 성능은 이미 단결정 SI 트랜라이브 바카라의 성능과 비교할 수 있으며, 다결정 SI 트랜라이브 바카라의 성능을 초과하므로, 폴리 크라이스탈린 GE를 사용하여 고성능 CMOS 통합 회로를 실현하는 데 큰 발전을 이루었다고 말할 수 있습니다
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| 그림 3 전송 특성 (왼쪽) 및 입력/출력 특성 (오른쪽)은 이번에 제작되었습니다 |
그림 3의 전송 특성에는 큰 오프 전류가 있으며 1V가 적용될 때온 오프 비율입니다 따라서 약 10 개 였으므로, 오프 퓨렌트를 줄이기 위해, NIGE 전극과 게이트 사이의 간격을 갖는 구조가 도입되었고, 오프 퓨렌트는 약 1/1000으로 감소되었다 (도 4) 온화물이 약간 감소하지만 NIGE 전극과 게이트 사이의 거리를 최적화함으로써 높은 전류 및 낮은 오프화물 모두를 달성 할 수있을 것으로 예상됩니다
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| 그림 4 독창적 인 장치 구조 (왼쪽) 및 전송 특성 (오른쪽)의 개략도 |
앞으로, 우리는 단열 필름의 다결정 GE P- 타입 트랜라이브 바카라와 N 형 트랜라이브 바카라를 결합한 통합 회로를 형성하여 회로 작동을 입증하는 것을 목표로한다 또한, 라미네이트 다결정 GE로 만든 3D-LSI를 실현함으로써 LSI 크기를 크게 줄이고 기능을 개선하며 전력 소비를 줄이는 것을 목표로합니다