La conférence internationale IEDM (International Electron Devices Meeting) s’est tenue à San Francisco du 14 au 17 décembre. Depuis plus d’un demi siècle, cette conférence est devenue le rendez-vous incontournable de recherche sur les semiconducteurs et composants électroniques avancés, réunissant les plus grands industriels de la microélectronique avec des laboratoires de recherche appliqués. En quatre jours, presque une quarantaine de sessions se sont succédées, avec environ 250 présentations techniques, couvrant quasiment tout le spectre des recherches sur les CMOS avancés (high K, metal gate, SOI, SiON, Ge-channel, III-V), les composants couche mince, les technologies d’imagerie, les capteurs, les nanotechnologies appliquées à la médecine, les composants à base de CNT, et même le photovoltaïque. Toutefois, l’accent de la conférence est mis sur les derniers développements concernant les transistors CMOS. Sans vouloir faire preuve d’exhaustivité, votre rapporteur a noté les quelques points suivants.
L’année 2009 devrait connaître le passage au noeud 32nm (voir BE Etats-Unis 146 [1]), grâce aux derniers développements d’Intel sur le high K. Selon la dernière mouture de l’ITRS 2008, qui paraîtra à la fin du mois, le noeud 22nm devrait être atteint en 2010-2012, et le noeud 16nm en 2013-2014. Le passage d’un noeud au suivant devrait donc se faire tous les 3 à 5 ans en moyenne. La fréquence des processeurs, qui semble connaître actuellement un plateau autour de 3GHz, devrait reprendre une croissance modérée pour atteindre 6GHz pour les SRAMs lors du noeud 22nm. La taille des wafers devrait passer à 450mm en 2012, également lors du noeud 22nm, en retard par rapport au planning initial. La baisse de la tension des circuits se stabilisera vraisemblablement, car sa poursuite engendrerait des fuites électroniques trop importantes. L’épaisseur équivalente d’oxide de grille (EOT) devrait se stabiliser autour de 0.5nm pour des raisons similaires, et des problèmes de capacités parasites.
Au final, les prévisions de l’ITRS 2008 (il s’agit en fait d’un correctif à la version 2007) sont moins agressives que celles de 2007. Les belles avancées et annonces d’Intel (processeur Nehalem à 8 coeurs par exemple) ne font pas oublier qu’en 2020-2030 les dimensions des transistors (1/2 pich) atteindront 11 à 5.5nm, ce qui marquera la fin de la course à la miniaturisation, telle que dictée par la loi de Moore. La relève ne pourra venir que de technologies alternatives, comme les nanotubes de carbone, graphène, spintronique… qui n’en sont encore qu’au stade du laboratoire. En attendant, les recherches sur la poursuite de la loi de Moore continuent activement. Ne serait-ce qu’atteindre le noeud 22nm, demandera déjà des prouesses technologiques. Selon Kelin Kuhn d’Intel, les technologies les plus prometteuses sont, dans l’ordre d’incertitude liée au risque : les couches en compression (risque bas), le high K / metal gate (risque bas), l’optimisation de l’orientation du substrat (risque moyen), les FET à grilles multiples (risque élevé), les transistors à semiconducteurs III-V et Ge (risque très élevé), et les contacts S/D métalliques (risque extrêmement élevé). Dans le même temps, les problèmes liés aux résistances et capacités parasites devront être résolus.
Source :
conférence IEDM : https://www.his.com/~iedm/
Pour en savoir plus, contacts :
– [1] "Intel présente un nouvel épisode de "Chérie, j’ai rétréci les transistors"" – BE Etats-Unis 146 (15/12/2008) : https://www.bulletins-electroniques.com/actualites/56993.htm
– Le rapport d’Ambassade sur le transistor du futur ‘beyond CMOS’, faisant suite à la mission de décembre 2007 https://www.bulletins-electroniques.com/rapports/smm08_014.htm, et son adaptation à la revue "Technologies Internationales" : https://www.bulletins-electroniques.com/ti/14/145_03.htm
– Le dossier "Sciences Physiques Etats-Unis" de 2005 sur la photolithographie : https://www.bulletins-electroniques.com/rapports/smm05_045.htm
– Le dossier ‘Sciences Physiques Etats-Unis’ de 2004 sur l’ITRS : https://www.bulletins-electroniques.com/actualites/23148.htm
– Le site de l’ITRS : https://www.itrs.net/
Code brève
ADIT : 57063
Rédacteur :
Daniel Ochoa, [email protected]
