Infineon demonstreert zijn sterke onderzoeks- en ontwikkelingsactiviteit met tal van technische pres

Washington DC, 8 december 2003 ?? Tijdens de prestigieuze IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2003, die plaatsvindt van 8 - 10 december 2003 in Washington DC, legt Infineon de nadruk op onderzoeks- en ontwikkelingsactiviteiten met verschillende technische presentaties. De kranten presenteren recente ontwikkelingen op DRAM's, organische halfgeleiders en geheugens, biochemische sensoren en innovatieve processen en identificeren sleuteltechnologieën voor 'Ambient Intelligence' toepassingen. De deelname aan de vergadering van dit jaar versterkt de leidende positie van Infineon in onderzoek en ontwikkeling.

IEDM wordt elk jaar in december gehouden en is een van 's werelds belangrijkste conferenties voor de presentatie van vooruitgang in aan micro- en nano-elektronica gerelateerde apparaten en processen. Dit jaar presenteren meer dan 230 papers toonaangevende prestaties op veel verschillende gebieden, waaronder zowel silicium- als niet-silicium elektronische apparaattechnologie, opto-elektronica, MEMS (Micro ElectroMechanical System) en moleculaire elektronica.

Hieronder worden de titels en korte samenvattingen van de technische presentaties door Infineon vermeld.

Organische materialen voor niet-vluchtige geheugentoepassingen met hoge dichtheid

Talloze organische en anorganische materialen zijn voorgesteld voor niet-vluchtige geheugentoepassingen. Bij IEDM beschrijft Infineon celconcepten en vereisten voor niet-vluchtige geheugens op basis van nieuwe organische materialen. Geheugencellen die in deze technologie zijn ingebouwd, tonen al veelbelovende betrouwbaarheidsgegevens. Voor het eerst worden retentiegegevens van meer dan een jaar getoond voor een organisch geheugenmateriaal dat geleidingsschakelingen vertoont. Verdere onderzoeken tonen aan dat het mogelijk is om het materiaal te schalen tot een kenmerkgrootte van minder dan 20 nm. Dit organische materiaal is een aantrekkelijke kandidaat als opslagmateriaal voor gebruik in niet-vluchtige geheugens.

Biochemische sensoren op basis van bulk-akoestische golfresonatoren

Een markt met een hoog potentieel voor nieuwe micro-elektronische toepassingen is de markt voor farmaceutische en diagnostische oplossingen. Tegenwoordig worden optische sensoren kenmerkend gebruikt. Infineon heeft een nieuw biochemisch sensorprincipe ontwikkeld op basis van interface-biochemie met behulp van een bulk-akoestische-golfoscillator voor massasensing. Dit concept biedt het voordeel van het vervangen van traditionele complexe en dure optische oplossingen door een goedkoop en gevoelig elektronisch sensorsysteem. Een opnameresolutie van meer dan 0,1 ng / μm² is al aangetoond. Het systeem is zeer geschikt voor meerdere doeleinden, waaronder een breed scala van farmaceutische of gezondheidszorgtoepassingen zoals eiwitlichaam / anticonstructie of DNA-hybridisatie-detectie.

Een vierde materiaal: thermisch stabiel organisch gatenvultopvolgend polymeer dat nieuwe DRAM-integratieconcepten mogelijk maakt

Alle procesingenieurs in de siliciumhalfgeleiders worden geconfronteerd met hetzelfde probleem: de meeste integratieconcepten zijn gebaseerd op een paar materialen zoals silicium, siliciumoxide en siliciumnitride. Alleen het gebruik van deze materialen beperkt de integratieopties. Weerstanden als een vierde alternatief zijn beperkt, omdat verwerking bij hogere temperaturen niet mogelijk is. Een thermisch stabiel organisch polymeer dat door Infineon is ontwikkeld, combineert de voordelen van beide werelden waardoor nieuwe integratieconcepten mogelijk worden. Infineon demonstreert de haalbaarheid van een organisch materiaal voor een DRAM-trenchintegratieschema. De nieuwe benadering maakt gebruik van een gemodificeerde versie van een organisch spin-on-polymeer met ideale spleetvuleigenschappen, goede planarisatie en temperatuurstabiliteit tot meer dan 450 ° C. De 256M DDR DRAM-chips gefabriceerd op 140nm grondregels laten hoge opbrengsten zien. Dit concept toont de haalbaarheid aan van FEOL (front-end of line) integratieschema's die het nieuw ontwikkelde materiaal gebruiken. Bovendien kan het gedemonstreerde integratieschema DRAM-sleuven uitbreiden tot generaties onder de 70 nm.

Molecular Thin Film Transistors met een subdrempelzwaai van 100 mV / decennium

Organische dunne film transistoren (TFT's) worden ontwikkeld voor een verscheidenheid aan toepassingen. Een van de meest kritieke problemen van de traditionele organische TFT's is de hoge bedrijfsspanning, die vaak hoger is dan 20V. Bij IEDM demonstreert Infineon een moleculaire dunne filmtransistor op basis van een organische halfgeleider met hoge mobiliteit (pentaceen) en een ultradun moleculair zelf-assemblerend monolaag (SAM) poortdiëlektricum. Met deze doorbraak in het gebied van gate-diëlektrica voor organische transistoren, werden transistors gerealiseerd die op 1V werken en die een subdrempelzwaai zo laag als 100 mV / decennium vertonen. Voor een transistor met een kanaallengte van 5 μm werd een transconductantie van 0,01 μS / μm gemeten - de grootste transconductantie gerapporteerd voor een organische halfgeleiderinrichting tot op heden.

Een model voor Al ₂O ₃ ALD-conformiteit en depositiesnelheid van zuurstofprecursorreactiviteit

Toenemende aspectratio's in gekrompen DRAM-cellen leiden tot hogere eisen voor stapdekking en filmhomogeniteit van hoge-k diëlektrica. Zelfs met atomaire laagdepositie (ALD) is het niet triviaal om aan deze specificaties te voldoen. Om deze taak te ondersteunen door middel van simulatie, heeft Infineon een nieuw ALD-model ontwikkeld voor een breed scala aan beschikbare precursors, procesomstandigheden en hulpmiddelen. De ALD van alumina met behulp van TMA (Trimethyl-aluminium) en O ₃, O (atomaire zuurstof) of H ₂O in loopgraven met een hoge beeldverhouding werd onderzocht. Door dit effectieve model te implementeren in een gebruikelijke feature scale simulator, gekoppeld aan een vloeistofdynamische romsimulator, wordt een consistente beschrijving van ALD op atomaire, kenmerkende en reactorschaal verkregen. Met deze benadering op meerdere schaal is het voor de eerste keer mogelijk om de evolutie van het filmprofiel tijdens diëlektrische ALD te simuleren in sleuven met een hoge beeldverhouding voor toekomstige DRAM-generaties.

Atomistic Tight-Binding Berekeningen voor het onderzoek van transport in extreem geschaalde SOI-transistors (uitgevaardigd papier)

Infineon presenteert nauwkeurige transportsimulaties voor zeer geschaalde nanotransistors met gate-lengtes en kanaaldiktes van minder dan 10 nm, wat overeenkomt met minder dan 50 siliciumatomen langs het kanaal. De berekeningen zijn gebaseerd op een nieuwe methode die steunt op de fundamentele roosterstructuur van de transistor. Voor het eerst maakt dit het directe onderzoek mogelijk naar atomistische effecten op het gedrag van de inrichting van ultrakleine transistoren.

Talrijke inzichten in de impact van atoomschaalfluctuaties, spanning en legeringseffecten, defecten en kwantummechanische verschijnselen op gate oxide tunneling en apparaatschaling zullen worden gepresenteerd. In het bijzonder wordt voorspeld dat transistors correct zullen werken tot een poortlengte van 4-6 nm als de procestoleranties strak worden gecontroleerd. Het gepresenteerde werk is een stap in de richting van het simuleren van nanotransistors op atomair niveau.

Ambient Intelligence - Key Technologies in the Information Age (Uitgenodigd papier)

Toepassingen beschrijven prestaties langs de weg naar 'Ambient Intelligence' worden besproken met deze bijdrage aan IEDM. De huidige stand-alone elektronische apparaten en apparaten verdwijnen in de omgeving van het individu; in plaats daarvan komen diensten in beeld. De sleutel tot deze ontwikkeling zijn systeemoplossingen die leiden tot een aanzienlijke verbetering van de interface tussen mens en machine. In deze lijn presenteert Infineon belangrijke technologieën en systeemcomponenten, variërend van goedkope elektronische technologieën en systemen tot alomtegenwoordige sensornetwerken en elektronica in slim textiel. Concluderend, deze presentatie relateert de halfgeleidertechnologie-roadmap aan een toekomstige wereld waarin elektronica op een doordringende, intuïtieve en voordelige manier tegemoetkomt aan menselijke behoeften.