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雙應力應變硅技術淺析
一 應變硅是英文Strained Silicon的中文直譯。應變硅技術首先由IBM公司發明,而INTEL公司在業界首次將該技術應用于90NM工藝中,生産Prescott微處理器。
要了解什麽是應變硅,首先要了解晶體管的基本原理,晶體管式一個小開関,決定了電流的通與斷。在實際應用中我們無法無安全控制電流,必須借助一些技術來提高性能和降低功耗,如用絕緣硅SOI(Silicon on Insulator)是爲了防止洩露電流;而硬變硅技術剛好相反,是為了增加驅動晶體管電流而設計的。簡單來説,就是讓晶體管開通使有更多的電流流過。
二 但需要説明的是:由於高性能使用CMOS技術,同時包括NMOS和PMOS管,而不同類型的應變對這兩种晶體管的性能影響是不同的:NMOS只在張應變、PMOS只在壓應變情況下,性能才會得到提高;而NMOS在壓應變、PMOS在張應變情況下性能反而下降。因此,若襯底只採用一種應變的話,一種場效應管的性能可能提高了;而另一種的場效應管的性能可能沒有得到提高,甚至會下降。爲了最終得到CMOS性能的提高,必須在襯底上同時應用兩种應變,分別作用于不同類型的晶體管。
爲此,IBM和AMD聯合推出了DSL技術。
DSL技術是英文Dual Stress Liner的縮寫,意思是雙應力襯底技術。
三 研究結果表明,應用DSL技術后使得NFET和PFET的有效驅動電流分別增加%15和%32 飽和驅動電流分別增加%11和%20。同時空穴的遷移率增加了%60。同時,使用DSL隊產量影響不打大。對於相似的工藝技術過程,使用和不使用DSL技術,生産的微處理器的產量相當。這説明DSL技術能使用標準工具和材料迅速溶大批量生産中,對生産成本的增加不會太大。
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路在何方?
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