ЭБНЭ_full
.pdf
До 90-х годов площадь сложных кристаллов увеличивалась на 14% в год
Стоимость масок при массовом производстве
Технологическаянорма
Технологическая норма λ – это минимальный размер топологических элементов интегральныхсхем, изготовлениекоторыхгарантировановыбраннойтехнологией.
Соответствующий ряд параметров технологических норм исторически имеет следующий вид:
0.5 мкм..0.35..0.25..0.18..0.13(130 нм)..90..60..45..32..22..16..10..8..5нм…
Технологическаянорма
2005 ITRS Product Technology Trends -
HalfПРОГНОЗ-Pitch, GateITRS,-Length2005
|
1000.0 |
|
|
|
|
|
Длин |
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
затво |
|
|
|
|
|
|
ра,по 100.0 |
|
|
|
|
|
|
Length- |
|
|
|
|
|
|
луша |
|
|
|
|
|
|
Gate |
|
|
|
|
|
|
г,нм |
|
|
|
|
|
|
Pitch, |
(nm) |
|
|
|
|
|
Half- |
|
|
|
|
|
|
Product |
10.0 |
|
Технологическая |
|
|
|
|
|
норма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Физическая длина |
|
|
|
|
|
|
|
затвора |
|
|
1.0 |
|
|
|
|
|
|
1995 |
2000 |
2005 |
2010 |
2015 |
2020 |
ГодYear производстваof Production
1999г - Начало эры нанотехнологии (<100нм)
DRAMДинамическиеM1 1/2 Pitch
ЗУПВ, полушаг
МикропроцессорыMPU M1 1/2 Pitch ,
(2.5-year cycle)
полушаг
ФлэшFlash-Polyпамять1/2,Pitch
полушаг
Микропроцессоры,
MPU Gate Length -
литографическая
Printed
длина затвора
МикропроцессорыMPUGate Length - ,
Physical
физическая длина затвора
Правила масштабирования
Основная идея масштабирования – это уменьшение геометрических размеров транзисторов с сохранением его функциональных и параметрических характеристик. В частности, необходимо, чтобы при масштабировании сохранялись ВАХ транзисторов.
IBM Роберт Деннард (R. H. Dennard)
В 1974 г. Р. Деннардопубликовал статью о масштабировании «Scaling Paper»
Классическая теория масштабирования, предложенная Р. Денардом, предполагает масштабирование всех геометрических размеров МДП-транзисторов (длины LG и ширины WG затвора, толщины подзатворного диэлектрика dox, глубины залегания p-n – перехода dpn), а также размеров межсоединений, исходя из принципа постоянства напряженности электрического поля (F, от англ. field). Численной характеристикой масштабирования являетсябезразмерный масштабный фактор k.
Законы масштабирования МОПтранзисторов
Основная идея масштабирования
– уменьшение геометрических размеров приборов с сохранением некоторых функциональных и параметрическихинвариантов.
Численной характеристикой масштабирования является безразмерный масштабный фактор k
VD =const,
F =VD*k,
P = (VD·k)2
Технологическаянорма
Технологическая норма λ – это минимальный размер топологических элементов интегральныхсхем, изготовлениекоторыхгарантировановыбраннойтехнологией.
Соответствующий ряд параметров технологических норм исторически имеет следующий вид:
0.5 мкм..0.35..0.25..0.18..0.13(130 нм)..90..60..45..32..22..16..10..8..5нм…
Элементнаябаза наноэлектроники
Лекция4
Токи утечки в наноэлектронных структурах
Динамическая мощность 
Статическая мощность
Технологическая норма
Блокировка тока может осуществляться только за счет создания потенциальных барьеров между узлами (сток, исток, затвор, подложка). Таковыми барьерами являются, в частности:
•подзатворный окисел;
•потенциальный барьер между стоком и истоком;
•барьер pn-перехода между стоком (истоком) и подложкой.
Возможность термоактивационного переброса носителей через барьер и их квантовомеханического подбарьерного туннелирования определяет появление статических токов утечки между электродами транзисторов.