Балансировка потребляемой мощности

 должна быть менее (kT/q) × ln(10), и при комнатной температуре равен 60 мВ/декада (kT/q– температурный потенциал). Поскольку прямой туннельный ток через подзатворный оксид стал важным компонентом утечки транзистора, Tox не был сокращен при переходе от 90 нм КМОП-технологии к 65 нм (минимальный шаг масштабирования) [7]. Кроме того, паразитные сопротивления и емкости увеличились в относительной пропорции к собственным сопротивлениям и емкостям транзистора и, следовательно, ограничивают производительность схемы [8], обостряя проблему согласования рассеиваемой мощности и задержки. Наконец, повышенная вариабельность рабочих характеристик транзистора с каждым новым поколением КМОП-технологии начало оказывать влияние на выход продукции [9] и , в конечном счета, на цену. Таким образом, продолжающееся масштабирование не будем таким простым в будущем, как это было до недавнего времени, не только из-за используемых фундаментальных материалов и ограничений для технологических процессов [10], а также из-за увеличивающейся вариабельности характеристик. Действительно, отчеты по планарным КМОПТ на обычной подложке с суб-35 нм Lg подтверждают, что запланированные рабочие характеристики, указанные в International TechnologyRoadmapforSemiconductors (ITRS) [16], будет трудно достичь, используя обычные транзисторные структуры и материалы. Новые материалы и технологические процессы, а также неклассические транзисторные структуры необходимы для дальнейшего масштабирования полевых МОПТ до суб-10 нм длины затвора.

Балансировка потребляемой мощности, производительности и вариабельности рабочих характеристик станут ключевой задачей для поддержания быстрого развития полупроводниковой промышленности с тем, чтобы возвестить о начале новой эпохи окружающего интеллекта (ambientintelligence) и глобальных вычислений (ubiquitous computing). В этой главе сначала будут рассматриваться проблемы дальнейшего масштабирования планарных КМОПТ на обычной подложке, а затем обсуждаться, как усовершенствования в проектировании транзисторов и достижения в области используемых материалов и технологических процессов могут решить эти проблемы, чтобы масштабирование было возможным вплоть до фундаментальных ограничений (после чего практически будет утерян затворный контроль подпоговых токов утечки).

 

 

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector