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美多所大學、研究機構聯手進行奈米電子研究計畫

上網時間: 2008年02月22日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:奈米電子學  研究計畫  22奈米 

為促進奈米電子學(nanoelectronics)的發展,美國Albany大學的奈米學院(Nano College)參與了英國研究機構Semiconductor Research Corporation (SRC)的一項研究計畫。這項為期3年、投資額750萬美元的計畫,是由SRC以及紐約州共同投資;Albany大學的的奈米學院將做為這項New York Center for Advanced Interconnect Science and Technology (NY CAIST)計畫的基地。

除了Albany大學的的奈米科學以及工程學院(College of Nanoscale Science and Engineering ,CNSE)之外,參與上述研究計畫的學術機構還包括:哥倫比亞大學(Columbia University)、康乃爾大學(Cornell University)、Lehigh大學、麻省理工學院(MIT)、賓州大學(Penn State)、Rensselaer工學院(RPI)、Stanford大學、SUNY Binghamton大學、佛羅里達大學(University of Florida)、馬?蘭大學(University of Marylan)、北德州大學(University of North Texas),以及德州大學(University of Texas)阿靈頓(Arlington)和奧斯汀(Austin)分校。

NY CAIST計畫包含27個正在規劃中的專案,最終目標是為晶片製造商服務提供延展銅(extending copper)以及low-k介質微縮(scaling)技術。在Global Research Collaboration,GRC)主管互連以及封裝研究、來自英特爾(Intel)的代表Scott List表示:「因為互連(interconnect)性能正開始超越元件本身,成為主宰晶片性能的關鍵因素,互連研究對於確保半導體元件製程尺寸的持續微縮越來越重要。」GRC是SRC旗下的單位,負責縮小各種選項,以便讓CMOS製程能發揮到其極限。

「在22奈米以下製程尺寸,為了推動晶片幾何尺寸的微縮,必須縮小互連,但這種技術僅僅提供一半的解決方案。當我們評估像碳奈米管以及光學互連等選項的過程中,我們已經發現若干實現22奈米互連的可行選擇。在向著縮小銅互連以及low-k介質的方向發展的過程中,至關重要的是我們繼續在與NY CAIST共同取得的進步基礎上,建構新的技術。」List表示。

研究人員指出,年復一年,晶片上的開關速度(switching speed)已經成長了幾乎20%,而線寬縮小了30%,電晶體密度也增加了。然而,如果無法實現新型的互連材料、製程、方法學和概念,這種晶片速度、電晶體密度持續增加而線寬持續縮小的步伐最終將減慢下來。

在Albany大學CNSE的SRC以及NY CAIST研究人員,將攜手展開交叉合作,涉及領域包括:縮小側壁(sidewall)以及晶界散射(grain boundary scattering),因而減少40奈米銅電阻係數;開發新一類厚度為幾個原子的銅擴散阻障區(Cu diffusion barriers);開發具有原子解析度的量測掩埋介面的方法;在幾個原子的規模上最最佳化low-k介質中的孔隙尺寸和結構,因而在提高速度的同時維持強度;掌握互連中存在的根本故障機制,以減少介質中的短路以及銅線中的開路。

研究工作將設立在NY CAIST過去三年期間與SRC、GRC及其學術合作夥伴的研究工作基礎之上,並增強NY CAIST的研究工作。目前已取得的成果包括:實證從銅線的邊緣起可以把側壁散射減少50%;實現了小於10個原子厚的擴散阻障;評估了新的基於光學以及碳奈米管的互連。

(參考原文:UAlbany to lead nano research consortium)

(John Walko)




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