【半導体】ムーアの法則の延命へ - 3nm以降の実現に向けた研究成果をimecが報告［12/18］

半導体研究機関であるベルギーimecは、米サンフランシスコで開催された半導体デバイスの国際会議「IEDM 2018」にて、ムーアの法則の延命を可能とする3nmおよびその先を見据えたCMOSロジックデバイスに関する発表を行なった。

今回のIEDMにおいてimecは、 縦方向に2段積層した3nmノードのSiおよびGeゲート・オール・アラウンド(GAA)ナノワイヤ/ナノシートFETの性能向上について3件の報告を行なった。

GAA MOSFETは、従来のFinFETと比べてゲート長とゲートピッチのさらなる微細化の実現に向けた有力候補で、ナノワイヤまたはナノシートを垂直に積み重ねることによって、限られたフットプリントの下で駆動電流を最大にすることができる。前回のIEDMにおいて、imecは実際に動作する積層GAAデバイスを発表していたが、今回は、その実用化に向けた一環としてのプロセスの最適化、GAA MOSFETの歪みの効果、信頼性と劣化のメカニズムに関した報告を行なったという。

1つ目の発表は、プロセスの最適化により、ナノワイヤのサイズを低減し、電気的性能を低下させることなく形状制御性を改善させたというもの。これらの改良により、Si GAAデバイスの垂直方向の長さを削減しつつも、nMOSとpMOSのIon/Ioff性能の改善により、チャネルのマージンを短くすることに成功したとする。実験では、リングオシレータのゲート遅延を24psから10psに改善できることが確認されたとする。

2つ目の発表は、GeナノワイヤpFETとGe FinFETと比較し、主にGeナノワイヤpFETのほうがより最適な歪み効果を引き出せることを明らかにしたというもの。そして3つ目は、n-Si、p-Siおよび歪みp-GeナノワイヤFETの劣化の様子を調べることで、その劣化メカニズムの解明と安全な動作範囲を導きだしたというものとなっている。

なお、imecの特別技術スタッフメンバーである堀口直人氏は「ゲートオール・アラウンド・ナノワイヤ・トランジスタは、5nmノードを超えるあたりからFinFETを置き換える有望な候補である。今回の研究成果により、ナノワイヤGAAトンジスタを実現するプロセスの最適化が進み、かつ歪みの与え方やデバイスの劣化メカニズムなどの理解を深めることができるようになった」とコメントしている。

■GeナノワイヤGAA FET(左)およびSiナノシートGAA FET(右)のTEMによる断面図 (出所:imec)
https://news.mynavi.jp/article/20181218-742418/images/001.jpg

https://news.mynavi.jp/article/20181218-742418/

ムーアの法則　＝　ガマの油売り

とっくに破綻してのに
プロセスルールの測り方を変えて成立してるように見せかけてるだけだろ

ゲイリー・ムーアなつかしす。

７も５も３も変わらん

>>1
延命も何も、ムーアの法則は終了しました・・・

>>3
ムーアの法則でムーアが言いたかった本質に沿ってれば問題ないだろ

技術的には可能でも、コスト的に無理とか

ゲルマニウム・ローラーでお肌ツルツルの時代！

ムーアって、ロジャーかな？

現実の方を寄せに行ってる「法則」

>>11
法則って意味わかってる？

知ってる。
自分でタイムリーを打つ投手だろ？

単なる無限利殖法、できなければ売れなくなる

Skylake→Skymont→Skylark→Denny's→Jonathan's→Royalhost→Bamiyan→Ringer Hut

もう無理だろう。
電子が漏れる。

>>11
競争は表向きで、裏でカルテルを結んでいる陰謀論

>>1
単位をnmじゃなくpmにすれば
3nm→3000pmになってどうにかなりそうな気がしてこないか？

バッティングの良いピッチャーだった

×ムーアの法則
○ムーアの約束

ムーアの法則って面積あたりが単位だったけど体積で考えると１８ヶ月あたり２√２倍とかになるのかな

ムーアの法則は三年四倍則
三年毎に新プロセスが作られて
DRAMの集積度が四倍になっていく時期の話
1k 4k 16k 64k 256k って風になってたのだな
今はフラッシュメモリーが最先端なので引継いでる感じか
ほぼ
1つのチップの大きさとかトランジスタサイズには言及してないよ
後から周囲が言い始めて伝説化したのでぐちゃぐちゃになってるが

3ナノメートルって原子何こ分くらいナノ？

そもそも法則自体に何ら論理的根拠がないんだから意味ないだろ

歩留まりも知らんのか

最終的に原子の大きさになったら、それ以上は無理だよな

ムーアさんがこう言ったから俺らもこのくらいの研究するか...みたいな感じで成り立ってるからな

>>15
ガストとジョイフル

>>20
これが真実

>>23
30個分くらい
集積度的にはこれで限界
現在ではゲート酸化膜の厚み制御が限界になってる
原子一個単位で厚み制御してる
フラッシュメモリーのように垂直方向に積み上げれば、
まだまだいけるが排熱がな
根本的に設計思想を変える時期

もう既に可視光線より短い

無理するなｗ 上に詰めｗ

ムーアはもはや宗教指導者の域

imecの微細化担当の女性役員辞めたんじゃないの？

もしも原子分子のサイズ自身を縮小できたなら、まだ行けるかもしれないが、
まあまず無理だからな。

上に積んでも排熱の問題が…

ダークシリコン問題があるからね

熱に強い炭素を縦に積む、カーボンナノチューブの気相法のような作り方にならんとならないのかな

大脳だって表面がひだひだのシワが入り組んだ構造になっているから、
将来の３Dの集積回路や計算機の構造はああなるのかも。