中科院微电子团队提出新型混合沟道CFET结构设计和集成方案。

来源: 芯闻路1号 作者:艾迪星蜥蜴姐 2022-07-27 13:26:35

  近日,中科院微电子所集成电路先导工艺研发中心殷华湘/吴振华研究团队利用业界主流的Design-Technology Co-optimization(DTCO)方法全面探索了CFET的器件架构优势,提出了新型混合沟道CFET(Hybrid Channel Complementary FET,HC-CFET)结构设计和集成方案。该结构能够在单一衬底上,不借助晶圆键合等混合晶向技术,利用SiNx与SiO2的高刻蚀选择比,通过分步沟道形貌刻蚀,实现对N-FET和P-FET首选高电子与空穴迁移率导电沟道的共同优化,即使得N-FET具有(100)沟道表面晶向,P-FET具有(110)沟道表面晶向,从而在同等投影平面下获得最佳的器件与电路性能。该结构设计与集成方案的可行性已通过Virtual-FAB模拟仿真验证。进一步通过精确数值求解预

       测了全部寄生参数,对比了不同CFET架构下的17级环形振荡器和SRAM单元性能。结果表明,相较于常规垂直集成Fin和垂直集成纳米片的CFET结构(MS-CFET和MB-CFET),新型HC-CFET具有沟道晶向与空间布局优势,展现出更高的工作频率以及更优的噪声容限窗口,以及在高度微缩的高性能CMOS集成电路应用上的巨大潜力。   

 成果“Investigation of Novel Hybrid Channel Complementary FET Scaling Beyond 3-nm Node From Device to Circuit”为题发表在《电气和电子工程师协会电子器件学报》期刊上(IEEE Transactions on Electron Devices 69, 3581 (2022), DOI: 10.1109/TED.2022.3176843),微电子所博士生罗彦娜为该文章第一作者。微电子所殷华湘研究员、吴振华研究员为该文通讯作者。该项研究得到中国科学院“战略重点研究计划”、国家自然科学基金委、北京市科委科技计划等项目的支持。

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