Fabrication industrielle
Internet des objets industriel | Matériaux industriels | Entretien et réparation d'équipement | Programmation industrielle |
home  MfgRobots >> Fabrication industrielle >  >> Industrial materials >> Nanomatériaux

L'équipe de recherche IBM remporte le prix Innovation 2017 pour la technologie CMOS InGaAs/SiGe pionnière

Des scientifiques d'IBM à Zurich ont été honorés du prix 2017 Compound Semiconductor Industry Innovation Award, reconnaissant cinq ans de recherche révolutionnaire intégrant des matériaux à haute mobilité dans le CMOS silicium pour mettre à l'échelle les dispositifs sous 7 nm.

À travers le spectre — des téléphones mobiles à l'Internet des objets jusqu'à l'infrastructure cloud — il existe une tension persistante entre consommation d'énergie et performance. L'équipe d'IBM propose une solution centrée sur deux piliers : la mise à l'échelle des nœuds technologiques et l'adoption de nouveaux matériaux à haute mobilité.

Le travail primé est la première démonstration d'un procédé CMOS Indium Gallium Arsenide (InGaAs)/Silicium-Germanium (SiGe) sur substrat silicium (Si) en utilisant une fabrication sur wafers 300 mm adaptée à la production de haut volume. Cette intégration hybride offre une voie claire pour améliorer le compromis puissance/performance pour les circuits numériques au-delà du nœud 7 nm.

En tirant parti de l'épitaxie sélective, l'équipe a produit des inverseurs fonctionnels et des réseaux SRAM 6-transistors denses — composants de base du CMOS numérique — directement sur silicium. Le Dr Lukas Czornomaz, scientifique principal du projet, a expliqué : « Cette technologie devrait offrir 25 % de meilleure performance à même puissance, ou doubler l'autonomie de la batterie des appareils mobiles tout en maintenant leur performance. »

Divulgué lors de la récente conférence VLSI Technology, cette réalisation sans précédent fait suite à une série de démonstrations clés présentées à l'IEDM et aux symposiums VLSI au cours des quatre dernières années. Le défi central — faire croître simultanément des cristaux InGaAs de haute qualité, fabriquer des transistors à effet de champ InGaAs haute performance sur isolant, et les intégrer avec des dispositifs SiGe sur un seul wafer silicium — a été surmonté.

Contrairement aux approches antérieures, la solution d'IBM fournit les blocs fondamentaux des circuits numériques à des dimensions pertinentes et marque une étape majeure vers une technologie CMOS hybride InGaAs/SiGe manufacturable. La méthode repose sur trois innovations clés : croissance sélective de régions InGaAs-sur-isolant de haute qualité, fabrication de finFETs InGaAs avec longueur de grille physique (Lg) de 35 nm et forte performance, et traitement de cellules SRAM 6-transistors fonctionnelles d'une surface d'environ 0,4 µm2.

Au-delà de la logique numérique, cette technologie pave la voie pour des circuits RF et photoniques à faible coût combinant matériaux III-V avec CMOS silicium — une perspective attrayante pour les dispositifs Internet-des-objets de prochaine génération.

« Bien qu'il reste encore beaucoup de travail, nous avons démontré que notre conception fonctionne et qu'elle est manufacturable », a déclaré le Dr Czornomaz.

À l'avenir, l'équipe continuera d'affiner la technologie pour la production de masse et d'explorer son application dans les dispositifs de communication RF intégrés et photoniques aux côtés du CMOS silicium.

Cette recherche a été financée par l'Union européenne sous les accords de subvention No. 619325 (FP7‑ICT‑COMPOSE3), No. 619326 (FP7‑ICT‑III‑V‑MOS), et No. 628523 (FP7‑IEF‑FACIT).

Nanomatériaux

  1. Tendances manufacturing 2021 : Cloud, IA, impression 3D, Blockchain, Cobots & RTLS
  2. Percées d'IBM en technologie BEOL 7 nm : lithographie EUV et métallisation au cobalt propulsent les puces de nouvelle génération
  3. Les ingénieurs d'IBM développent un thermomètre nanoscopique, permettant une cartographie thermique précise des dispositifs quantiques
  4. Fabrication innovante de molécules artificielles remporte le prix de la meilleure affiche
  5. L'inventeur maître d'IBM Lukas Czornomaz : du constructeur de circuits à 8 ans au pionnier de la technologie CMOS hybride
  6. IBM présente sept percées pour puces au-delà de 7 nm au SPIE
  7. Pourquoi SQL reste la référence pour l'intégration de données fiable
  8. Internet des objets : catalyseur de résultats business, pas un marché à part entière
  9. IBM Investit 200 M$ dans Hub Munich pour Piloter l'Innovation Watson IoT