Imec evalueert alternatief HKMG-proces

Imec heeft belangrijke vooruitgang geboekt bij de ontwikkeling van een replacement metal gate-proces (RMG), dat mogelijk de opvolger zou kunnen worden van de tegenwoordig alom gebruikte high-k metal gate-procesvarianten (HKMG). Op het VLSI Technology Symposium 2012, deze week in Honolulu, presenteerde Imec een aantal papers die de vergelijking van het inherent complexere RMG-proces met andere opties steeds beter mogelijk maken.

HKMG maakte in het vorige decennium zijn opwachting toen siliciumdioxide niet meer dreigde te voldoen als isolerend laagje tussen gate en stroomkanaal. Het materiaal werd vervangen door een betere isolator (het hoge-k-materiaal), die werd ingezet in combinatie met een metalen gate (in plaats van polysilicium). Alle makers van geavanceerde chips gebruiken tegenwoordig een HKMG-variant, al hanteren zij verschillende process flows: Intel en TSMC passen gate-last toe, Globalfoundries (nu nog) gate-first. Deze benamingen slaan op het moment waarop de gate wordt gedeponeerd in het proces.

RMG voegt een nieuwe optie aan het palet toe. De aanpak, waarbij er eerst een dummygate wordt aangebracht en pas later de definitieve, vergroot voor chipmakers het aantal materialen waaruit zij kunnen kiezen en het scala omstandigheden waaronder zij deze kunnen verwerken. Deze extra speelruimte zou wel eens van essentieel belang kunnen zijn voor de ontwikkeling van sub-20-nanometer-CMos, zegt Imec.