台湾“国研院”纳米元件实验室日前宣布,成功开发出全球首个16nm功能性SRAM(静态随机存储)单元,标志着16nm制程工艺的重大突破。
应用16nm工艺,可在1cm2的面积中容纳150亿个晶体管,容量是现有45nm工艺的10倍,而功耗预计可降低一半。目前全球各大半导体厂商的新工艺探索都还停留在22nm阶段,16nm元件由于面临着物理特性上的新课题以及制造设备的更新换代问题,一直止步不前。根据Intel日前公布的计划,他们最快要到2013年才会引入16nm工艺。
台湾科研机构此次公布的新突破,可在300x130nm的尺度内容纳6个晶体管,该成果已经在上周末于美国巴尔的摩市举行的IEDM半导体技术会议上发表,分为3项关键技术:“纳米喷印成像技术”,“320度超低温微波活化”和“N型锗元件研究”。
其中,“纳米喷印成像技术”(Nano-Injection Lithography)无需使用光阻和光罩,用成本最低的印刷方式进行半导体制造光学成像,将传统光学微影成像技术10nm左右的物理极限提高到5nm。“320度超低温微波活化”则可将传统900摄氏度以上的退火温度降低到320度,是堆叠半导体制造的关键技术。另外,“N型锗元件研究”则希望从16nm工艺开始,由锗替代硅成为半导体元件的主要元素。