Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

IBM doskonali izolatory dla układów scalonych 5 nm

ghost666 11 Kwi 2017 20:25 2520 0
  • IBM doskonali izolatory dla układów scalonych 5 nm
    IBM ogłosił, że w swoim nowym procesie 7 nm wykorzystywany będzie nowy rodzaj izolatora w układach półprzewodnikowych. Przedstawiciele firmy prezentowali to na Międzynarodowym Sympozjum Niezawodności w Półprzewodnikach, organizowaną przez IEEE. Rzeczony materiał wykorzystywany będzie w dwóch formach, stopu krzemu, boru, węgla z domieszką azotu (SiBCN) oraz stopu krzemu i węgla z dodatkiem tlenu i azotu (SiOCN). Oba te materiały poprawić mają parametry elektryczne układów scalonych i umożliwić zwiększenie wydajności procesów produkcji.

    Oprócz nowych materiałów, firma prezentowała także nowy system modelowania chropowatości krawędzi ścieżek w układach scalonych, pokrywanych SiBCN i SiOCN a także nowe techniki pomiarowe, mające zapewnić zmniejszenie ilości uszkodzonych układów, schodzących z linii produkcyjnej. Pozwoli to zoptymalizować proces produkcji i zwiększy ilość układów zjeżdżających z linii IBMa.

    James Stathis podczas prezentacji "Rozpad przekładek dielektrycznych z SiN, SiBCN i SiOCN w czasie pod wpływem pola elektrycznego" opisywał w jaki sposób dwa ostatnie materiały są lepsze od azotku krzemu (SiN) w najmniejszych z układów. Stathis, będący menadżerem działu charakteryzacji elektrycznej i testów niezawodności w laboratoriach IBM Research, prezentował dwie testowane struktury: 10 nm przekładkę dielektryczną w układzie o wymiarze charakterystycznym 22 nm oraz przekładkę o grubości 6 nm w układzie produkowanym w procesie 7 nm. Plan firmy przewiduje wprowadzenie SiBCN do wykorzystania w procesie 14 nm, realizowanym obecnie przez GlobalFoundries. Z kolei SiOCN wykorzystany ma być w procesie 7 nm, jaki jest obecnie implementowany. Finalnie, doświadczenia z tymi materiałami, posłużyć mają do opracowania izolatora dla układów produkowanych w technologii 5 nm.

    Jak tłumaczył Stathis, precyzyjne modelowanie zachowania tych materiałów przez cały czas ich życia wskazuje, że to jak będą się zachowywały zależy silnie od napięcia pracy. Wynika to z faktu, że pasożytnicza pojemność na warstwie izolującej stanowi niemalże 85% pojemności układu z przekładką dielektryczną wykonaną z SiN. Wykorzystując nowe, wymienione powyżej materiały o niższej stałej dielektrycznej, pasożytnicza pojemność układu może być zmniejszona. Przekłada się to na poprawę parametrów elektrycznych układu oraz zmniejszenie wadliwie wyprodukowanych elementów.

    Chropowatość brzegów nakładanego materiału (LER) o modelowaniu której napisano powyżej, jest także czynnikiem zwiększającym pojemność pasożytniczą. Badacze z IBMa opowiadali o tym podczas dwóch innych prezentacji: "Stochastyczny model wpływu LER na układ" raz "Nowe, holistyczne podejście do modelowania chropowatości brzegów linii". Prezentujący przedstawiciele firmy pokazywali, jak LER, z uwagi na swoje losowe wariacje, wpływa na zmianę - w losowy sposób - grubości izolatora pomiędzy ścieżkami w układzie scalonym, co wpływa w dielektryk i procesy zależne od napięcia i czasu, jakie w nim zachodzą. Wykorzystanie holistycznych i stochastycznych modeli umożliwiło naukowcom z IBMa stworzenie precyzyjniejszych modeli zjawisk napięciowych w dielektrykach, co przekłada się na stworzenie bardziej niezawodnych procesów produkcyjnych układów elektronicznych.

    Podczas omawianej konferencji IEEE naukowcy z IBMa zaprezentowali wyniki ich precyzyjnych modeli związanych z obliczaniem napięcia przebicia nowych izolatorów, wykorzystując algorytmy kognitywne. Takie "inteligentne" podejście pozwala w istotny sposób poprawić wydajność testowania wyprodukowanych później układów scalonych, a także zmniejsza ilość wadliwych układów schodzących z linii produkcyjnych, dzięki odpowiedniemu dopasowaniu procesów produkcyjnych, modelowaniu układu i nadzorowaniu układów podczas procesu produkcji.

    Źródło: http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1331573&