第640章 碳基芯片(1/2)
坐在周政左手边的一个年轻女研究员开口了。
短头发,说话很快。
碳管阵列生长工艺负责人,林恩恩。
“打个比方。硅基晶体管的电子跑起来像在泥地里走路,碳管里的电子像在冰面上滑。
同样的距离,一个喘得要死,一个根本没出汗。”
方墨在角落里轻声嘀咕了一句:“冰面上打冰壶。”
林恩恩看了他一眼,没理。
“载流子饱和速度四乘十的七次方厘米每秒,硅的四倍。”
周政切到下一页,“更关键的是,碳管的一维超薄体结构天然压制短沟道效应。
硅基芯片缩到三纳米以下,量子隧穿漏电堵都堵不住,得靠GAA环栅、背面供电这些复杂架构去兜。
碳管不用。物理结构本身就是答案。”
“所以我们在七纳米节点,用的是最简单的平面顶栅结构。”
陈阳问:“器件架构说一下。”
周政右手边的人接过话。
瘦高个,四十出头,左手无名指缠着创可贴——大概是调试设备时划的。
器件架构与集成负责人,陈锋。
跟陈阳同姓,但没有亲戚关系。
“无掺杂CMOS。”
陈锋把投影切到器件截面图,“硅基芯片造P型和N型晶体管,得靠离子注入往硅里面砸掺杂原子。
温度上千度,而且砸进去的原子分布不均匀,直接影响器件一致性。”
“我们不掺杂。P型管用钯做源漏电极,N型管用钪。
金属功函数不一样,电子注入行为不一样,晶体管极性就分开了。”
他翻到下一张图,是一组对比数据。
“免掺杂带来两个好处。第一,没有离子注入造成的晶格损伤,器件寿命延长三倍以上。
第二,阈值电压一致性提升一个数量级。
直接反映在良率上——我们首批试产的良率是百分之九十二点三。”
苏清妍的笔停了一下,抬头看了陈阳一眼。
百分之九十二点三。
台积电三纳米工艺刚量产时的良率不到百分之八十。
陈阳没有表态,示意继续。
第三个人站起来。
矮胖,说话带江浙口音。
碳管提纯与材料负责人,何建宏。
天奈科技并入的技术骨干。
“原料是整条工艺链的命门。”
何建宏打开自己的笔记本电脑,屏幕上是一组纯度检测报告。
“半导体型碳管纯度要求六个九——百分之九十九点九九九九。少一个九,芯片就会出现随机逻辑错误。
这个指标在三年前全世界没有人能做到公斤级量产。”
“现在能做到。”
他指着报告上的数字,
“凝胶色谱法提纯,六台设备并联,日产量两公斤。
管径偏差控制在零点二纳米以内,带隙零点五到零点七电子伏特,无金属催化剂残留。”
“两公斤够造多少片晶圆?”陈阳问。
“八英寸晶圆,每天两公斤碳管大约支撑四百片。”
何建宏答得很快,“六条产线全开的话日需十二公斤,提纯设备还得扩三倍。
但这只是工程放量的问题,技术上没有瓶颈了。”
陈阳转头看方墨。
方墨点了下头,意思是数据跟伏羲的交叉验证结果一致。
“衬底呢?”
“八英寸高阻单晶硅,表面热氧化二百八十纳米二氧化硅绝缘层。”
何建宏摆手,“这个不值得说,跟普通硅基晶圆一模一样,国内几十家厂能供。”
第四个人没等被点名就开口了。
三十出头,穿着蓝色冲锋衣,看着不像搞科研的。
光刻与图形化工艺负责人,许哲。
“各位最关心的问题——不用EUV怎么做七纳米。”
许哲把投影抢过来,切到一张工艺流程图。
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