Репортаж от Wedoany，9 июня Японский центр передовых полупроводниковых технологий (LSTC) объявил о разработке новой технологии изоляционной пленки затвора для передовых логических полупроводников поколения 2 нм и ниже. Этот результат, достигнутый с помощью технологического маршрута, не использующего воду, позволяет утончить слой оксида кремния в изоляционной пленке затвора до примерно 0,2 нм и достичь эквивалентной толщины пленки 0,9 нм, что обеспечивает новый метод формирования пленки для производства полупроводников с более тонкой шириной линии.
Изоляционная пленка затвора является одной из ключевых структур, определяющих рабочие характеристики транзистора. По мере продвижения передовых логических чипов к техпроцессу ниже 2 нм размеры транзисторов уменьшаются, а сложность управления током канала затвором возрастает. Изоляционная пленка должна быть достаточно тонкой для улучшения управляющей способности затвора, но при этом сохранять низкие токи утечки, высокую надежность и стабильное технологическое окно. Традиционные методы формирования пленки при дальнейшем сжатии толщины граничного слоя часто сталкиваются с ограничениями производительности, что затрудняет одновременное удовлетворение требований международной дорожной карты к эквивалентной толщине пленки и надежности устройств. LSTC в данном случае использует метод без применения воды, что с самого начала процесса снижает ограничения при формировании граничного слоя, приближая структуру стека затвора к уровню, необходимому для передовых логических устройств после 2 нм.
Этот результат также включает технологию улучшения материалов. LSTC внедряет новый материал в дипольный слой изоляционной пленки затвора, повышая степень свободы настройки порогового напряжения, что позволяет транзистору более точно управлять током, проходящим через полупроводник.
Такие технологии имеют фундаментальное значение для чипов ИИ и высокопроизводительных вычислительных чипов. Для дальнейшего повышения производительности передовых логических полупроводников недостаточно полагаться только на увеличение количества транзисторов; необходимо также снижать энергопотребление на уровне отдельного устройства, повышать скорость переключения и обеспечивать стабильную работу. Чем тоньше изоляционная пленка затвора, тем сильнее управляющая способность затвора, но выше риски утечки, флуктуаций и надежности; после повышения способности регулировки порогового напряжения разработчики чипов могут более гибко переключаться между высокоскоростной работой и работой с низким энергопотреблением. Для передовых транзисторных структур, таких как Gate-All-Around, материалы стека затвора и управление границами раздела будут напрямую влиять на возможность дальнейшего масштабирования последующих технологических процессов.
Это исследование проводится LSTC в рамках проекта NEDO «Программа усиления фундаментальных исследований информационно-коммуникационных систем после 5G» при участии Национального института передовых промышленных наук и технологий, Токийского научного университета, Токийского университета, Национального института материаловедения и других организаций. Подробности технологии будут представлены на симпозиуме VLSI Symposium 2026, который состоится на Гавайях, США. Дальнейшие этапы будут сосредоточены на интеграции этого метода формирования пленки с реальными техпроцессами 2 нм и более передовыми, долгосрочной проверке надежности изоляционной пленки затвора, адаптации производственного оборудования, а также на возможности внедрения соответствующих результатов в передовые логические производственные планы, такие как японский проект Rapidus. Если данная технология продолжит созревать, Япония получит более прочную основу в фундаментальных исследованиях материалов и процессов для передовых полупроводников ниже 2 нм, а также обеспечит новый производственный путь для высокопроизводительных, энергоэффективных логических устройств, необходимых для чипов ИИ.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
