解构英特尔FinFET元件:剖面更像三角形梯形

逆向工程分析公司chipworks稍早前公布英特尔 ( intel ) 22nm ivy bridge处理器的剖面图,从中可见英特尔称为三闸极 (tri-gate)电晶体的finfet元件,从剖面图看来,它实际上是几乎呈现三角形的梯形。
这颗被解剖的ic是用于伺服器的64位元四核心xeon e3-1230 处理器,chipworks是在香港取得该元件。
三角形部分与英特尔曾经在2011年展示过的理想化矩形截面明显不同。然而,目前尚不清楚这些fin的非垂直侧边是否为制造过程然产生且无关紧要;亦或是英特尔故意如此设计,而且将对电子迁移率或良率造成关键影响。
从苏格兰格拉斯哥大学独立而出的gold standard simulations ltd. (gss) ceo ase asenov在网路上回应道:业界对于这种形成「块状」(bulk) finfet的梯形或是近似三角形结构的优缺点有诸多揣测。gss已经使用其名为garand的3d tcad模拟器对finfet进行了模拟分析。
上图是chipworks部落格中图6的finfet tem图;下方是gss公司的garand分析图。
gss的模拟被用于探索英特尔梯形电晶体闸极长度,以及等效矩形鳍(fin)电晶体对阈值电压的影响。“显然,矩形fin具有较好的短通道效应。但尽管如此,一个与数百万美元成本相关的问题,仍在于这种几近三角形的形状──这会是一种通用型设计吗?或是这种块状finfet技术能实现在fin蚀刻方面?”
就尺寸而言,矩形与梯形finfet并没有明显差异,但并不具备掺杂浓度相关知识的gss假设了一个浅掺杂通道。gss同时表示,在浅沟漕隔离(sti)区域中,fin下方有一个高渗杂浓度固定器(doping concentration stopper)。“显然,与传统的块状mosfet相较,finfet看起来复杂度要高出许多,”gss表示。

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