IBM 연구원, 반도체 연구 부문 혁신상 수상

IBM 과학자들은 2017년 화합물 반도체 산업 혁신상을 수상했습니다. 이 인정은 높은 이동성 재료를 실리콘 CMOS 기술에 사용하여 7나노미터(nm) 미만으로 확장하는 데 중점을 둔 취리히 기반 IBM 팀의 5년 연구 결과입니다.

모바일 장치에서 사물 인터넷, 클라우드 및 그 사이의 모든 것에 이르는 기술 체인을 고려하십시오. 전력과 성능 사이에는 엄청난 균형이 있어 배터리 수명이 단축되고 에너지 문제가 발생합니다. IBM 과학자들은 스케일링과 신소재라는 세 단어로 요약할 수 있는 답이 있을 수 있다고 믿습니다.

우승한 IBM 팀의 최고의 업적은 300mm 웨이퍼의 대량 제조에 적합한 공정을 사용하여 실리콘(Si) 기판에 인듐 갈륨 비소(InGaAs)/실리콘-게르마늄(SiGe) CMOS 기술을 시연한 것입니다. InGaAs/SiGe 하이브리드 통합은 7nm 노드를 넘어 디지털 기술에 대한 전력/성능 트레이드오프 메트릭을 추가로 개선할 수 있는 주요 경로 중 하나입니다. 선택적 에피택시를 기반으로 그들의 접근 방식은 디지털 CMOS 회로의 기본 블록인 기능적 인버터와 6T-SRAM의 조밀한 어레이를 산출했습니다.

IBM에서 이 연구에 집중하는 수석 과학자 중 한 명인 Dr. Lukas Czornomaz는 “이 새로운 기술은 동일한 전력 소비로 25% 더 나은 성능을 가능하게 하거나 성능을 유지하면서 모바일 장치의 배터리 수명을 두 배로 늘릴 것으로 기대됩니다. "

@CS_Conference에서 @LCzornomaz와 함께 그는 Hybrid IIIV/SiGe 기술을 발표합니다. CMOS용 https://t.co/iUiqSDPqJr pic.twitter.com/G2e0fOTDid

— IBM Research(@IBMResearch) 2016년 2월 25일

최초의 이 작업은 지난 VLSI 기술 컨퍼런스에서 공개되었습니다. IEDM 회의 및 VLSI 기술 심포지엄에서 지난 4년 동안 여러 기고 및 하이라이트에서 보고된 InGaAs/SiGe CMOS에 대한 일련의 주요 데모를 마무리합니다. 수년 동안 기술 병목 현상은 고품질 InGaAs 결정의 성장, 고성능 InGaAs 전계 효과 트랜지스터 "온-절연체"의 제조 및 SiGe 장치와의 공동 처리를 모두 실리콘 기판에서 동시에 가능하게 하는 경로를 입증하는 것이었습니다. .

몇 가지 접근 방식이 제안되었지만 IBM 팀의 성공적인 작업은 관련 차원에서 디지털 회로의 기본 빌딩 블록을 보고하고 제조 가능한 하이브리드 InGaAs/SiGe CMOS 기술을 향한 주요 이정표를 달성한 유일한 작업입니다. 단일 기술의 세 가지 핵심 기능을 기반으로 합니다. 고품질 InGaAs-on-Insulator 영역의 선택적 성장, 우수한 장치 특성을 가진 물리적 게이트 길이 Lg=35nm인 InGaAs finFET의 제조, 기능적 6T- 셀 면적이 ≈0.4µm2인 SRAM 셀.

이는 고급 CMOS 기술을 위해 InGaAs 및 SiGe MOSFET을 공동 통합하기 위한 선택 방법으로서 지명된 작업의 잠재력을 분명히 강조합니다. 또한 유사한 하이브리드 III-V 실리콘 기술을 기반으로 하는 미래의 저비용 RF 또는 광자 회로의 문을 엽니다.

Czornomaz 박사는 "아직 해야 할 일이 많이 있지만 우리는 우리의 디자인이 효과가 있고 제조 가능하다는 것을 입증했습니다."라고 말했습니다.

팀이 탐나는 상을 수상한 이유는 당연합니다.

앞으로 팀은 제조를 위한 이 기술의 개발을 계속 지원하고 미래 사물 인터넷 기술을 위해 통합 RF 통신 및 Si CMOS가 포함된 통합 광자 장치에 이 기술을 적용할 것입니다.

이 작업은 부여 계약 번호 619325(FP7-ICT-COMPOSE3), 번호 619326(FP7-ICT-III-V-MOS) 및 번호 628523(FP7-IEF-FACIT)에 따라 유럽 연합으로부터 자금 지원을 받았습니다.