先進器件技術(shù)實現(xiàn)突破性功耗降低以及CMOS微縮

致力于開發(fā)可微縮低功耗CMOS技術(shù)的公司SuVolta今日在2011年IEDM會議上發(fā)布其Deeply Depleted Channel™ (DDC - 深度耗盡通道)的技術(shù)細節(jié)。SuVolta的DDC技術(shù)是該公司的PowerShrink™低功耗CMOS平臺的組成部分。該低功耗技術(shù)已向業(yè)界證明可以在不影響速度的前提下降低功耗百分之五十。配合先進的電壓降低手段，DDC技術(shù)甚至可以降低功耗達百分之八十或更多。

SuVolta總裁兼首席執(zhí)行官Bruce McWilliams博士稱：“SuVolta的技術(shù)已經(jīng)由實際芯片驗證，在半導體工業(yè)界引起強烈反響。現(xiàn)在我們披露DDC晶體管技術(shù)細節(jié)，以便業(yè)界專家可以了解SuVolta的技術(shù)如何降低功耗，允許低電壓運作，以及實現(xiàn)工藝微縮至20納米以下。”

SuVolta Deeply Depleted Channel (DDC)晶體管技術(shù)

SuVolta的DDC晶體管降低閾值電壓波動，以實現(xiàn)持續(xù)的CMOS微縮。該結(jié)構(gòu)在門極加偏壓時形成深度耗盡通道。在典型應(yīng)用中，DDC通道包括幾個部分：未摻雜或輕度摻雜區(qū)，VT設(shè)定區(qū)以及屏蔽區(qū)。不同應(yīng)用中SuVolta的DDC晶體管會取決于芯片加工廠或特定芯片設(shè)計要求而略有不同。

未摻雜或輕度摻雜區(qū)去除通道中的雜質(zhì)以形成深度耗盡通道。這將減小隨機雜質(zhì)波動（RDF）從而實現(xiàn)降低VDD，并提高載流子遷移率以增加有效電流。

VT設(shè)定區(qū)設(shè)定晶體管閾值電壓而不影響載流子遷移率。該區(qū)也將改善傳統(tǒng)晶體管的VT分布。

屏蔽區(qū)起屏蔽電荷并設(shè)定耗盡層深度的作用，并且其基體效應(yīng)使得在需要的時候通過偏壓動態(tài)調(diào)節(jié)VT成為可能。

DDC晶體管通過降低工作電壓來實現(xiàn)低功耗運行。通過控制VT波動，使用SuVolta DDC技術(shù)設(shè)計的芯片將獲益良多，包括：

·         工作電壓降低百分之三十而不影響效能;

·         大幅降低漏電流；

·         減少設(shè)計“保護頻帶”；

·         提升良率。

此外，DDC晶體管允許設(shè)定多重VT，這對當今低功耗產(chǎn)品至關(guān)重要。除了顯著降低VT波動所帶來的優(yōu)勢，DDC晶體管還具備其他優(yōu)點，可以在高速運作中進一步降低功耗。這些優(yōu)點包括：

·         提高通道載流子遷移率從而增加驅(qū)動電流;

·         減小漏極引發(fā)勢能降低（DIBL）;

·         提高基體效應(yīng)系數(shù)以實現(xiàn)更佳VT控制。

SuVolta公司首席技術(shù)長Scott Thompson博士指出：“有些時候單純減小芯片尺寸并沒有太大意義。光刻成本的增加導致每只晶體管成本飽和，正在終結(jié)摩爾定律。我相信目前的28nm和20nm將會是長期的技術(shù)結(jié)點。除了微處理器，移動市場的大多數(shù)芯片都更看重成本控制和低功耗。SuVolta的DDC結(jié)構(gòu)獨特之處在于它是唯一的可與現(xiàn)有CMOS工藝集成以及制造設(shè)備完全兼容的晶體管方案，使得半導體公司可以保持他們已有的電路知識產(chǎn)權(quán)。”

Kleiner Perkins Caufield & Byers合伙人Bill Joy表示：“工業(yè)界如果想持續(xù)發(fā)展移動電子產(chǎn)品，必須提升核心技術(shù)。SuVolta發(fā)明了基于平面基體CMOS工藝的突破性技術(shù)，用于解決半導體工業(yè)界較大的挑戰(zhàn) – 功耗”

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SuVolta公司致力于開發(fā)和授權(quán)能夠有效降低IC功耗并同時保持其運行性能的可微縮半導體技術(shù)。SuVolta公司總部位于硅谷，并擁有一批世界一流的工程師和科學家，公司在技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新方面具有悠久的歷史，并推動半導體行業(yè)的發(fā)展。SuVolta公司獲得了包括Kleiner Perkins Caufield & Byers  (KPCB)，August Capital以及NEA等風險投資公司的支持。欲了解更多信息，請訪問www.suvolta.com.