ITRS笔记知识讲解.pptx

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1、CONTENT来自ITRS的CMOS器件微缩趋势极小尺寸COMS器件遇到的主要问题MoreMoore&MorethanMooreWhatIbelieve来自ITRS的CMOS器件微缩趋势1.存储器趋势2.逻辑器件趋势LogicTrends在过去的十年，FinFET产生了革命性的影响，不光延续了摩尔定律，还加速了晶体管空间尺寸的缩小进程在下个十年我们需要一种新型的晶体管来应对潜在的亚阈值斜率降低和漏电流等问题。LogicTrends总的来说未来单个晶体管的开关能耗将比现在的降低15%2020-2025，器件的特征尺寸将

2、缩小到几个纳米，不可能继续再缩小尺寸CMOS等比例微缩面临的挑战1.成本上升：进入22nm节点后，单个晶体管成本不再下降。2.Gate控制能力减弱，漏电流增加3.低压操作下，MOS管的亚阈值摆幅问题加剧4.互连电阻所带来的影响加重，需要找到比Cu更有效的导体CMOS等比例微缩面临的挑战5.光刻所用的EUV光源量产难度大6.短沟道效应7.需要比Si更高电子迁移率的材料……传统MoreMoore不断微缩单个晶体管尺寸，提高IC集成度进入先进制程后出现了诸多问题：1.晶体管的Gate控制能力减弱，漏电流急剧增加2.DRAM

3、的电容微缩困难3.FLASH的浮栅电子数量减少，电荷保持能力削弱未来MoreMoore根据2015版ITRS所述，2D的按比例微缩将在下个十年终结，不论是逻辑器件还是存储器件都将探索3D集成。平面工艺达到极限的情况下，进行垂直堆叠，从而继续提高每平方厘米上晶体管的数目，目前已经出现32和48层3DFLASH的原型。未来MoreMoore“3DPowerScaling”(3D+LowPower)将开辟按比例微缩的新纪元III-V族材料、锗材料、拥有更高的电子迁移率的材料......是未来研究的重要部分目前没有比铜更低电

4、阻率的可用材料，但是未来的碳纳米管和石墨烯制品可能在降低互连电阻上会有所突破3D集成通过增加导体横截面积和减少互连路径的长度，能帮助减少互连电阻未来MoreMoore在下个十年我们需要一种新型的晶体管来应对潜在的亚阈值斜率降低和漏电流等问题。根据以往的经验，几种基本模式已经确定。一种是依靠电子流动，另一种是依靠磁性（依靠磁偶极子，没有静态功耗），还有的是全新的方式（电子自旋等）。MorethanMooreMtM的关注点不再是scaling，而是FunctionalDiversification给器件增加价值，不一定要

5、按照MoreMoore那样增加晶体管数量，还可以通过整合功能来实现2011版ITRS提出整合无线功能，2013版提出增加学习能力，2015版提出覆盖硬件安全功能MorethanMoore代表技术：异质集成可以由PCB板级系统集成为SOC或SIPWhatIbelieve存储器方面：一、3DFLASH、3DDRAM势在必行二、新型存储器极具潜力，如ReRAM，PCM，FeRAM，MRAM等。其中最看好ReRAM和PCM，因为它们不光具有高速、高密度、高耐久等特点，而且与COMS工艺兼容较好，也易于3D集成WhatIbel

6、ieve在FinFET之后，下一代晶体管模型应该是TFET（隧穿场效应晶体管）TEFT能在低压下工作，并克服亚阈值摆幅问题；通过栅极控制隧道势垒厚度从而控制电子隧穿概率在Beyond-CMOS方面，SpinFET（自旋场效应晶体管）值得关注该器件具有铁磁性的源极（由化合物半导体材料异质结构成）和漏极，分别作为自旋电子的发射器与接收器；栅极控制电子自旋方向，从而控制电流REFERENCEINTERNATIONALTECHNOLOGYROADMAPFORSEMICONDUCTORS2.02015EDITIONEXECUT

7、IVEREPORT百度相关资料