发布时间：2021-12-15 阅读量：1530 来源: 芯片揭秘 发布人: 胖哥
Inner spacer制造是GAA器件中的关键步骤之一，该环节与晶体管沟道应力、电路寄生参数等影响器件性能的重要因素息息相关。华为比利时研发中心与imec联合团队共同探索了inner spacer对工艺的影响，相关研究已发表于ESSDERC与ESSCIRC两大欧洲集成电路学术会议。
研究背景
在CMOS工艺微缩进程中，nanosheet沟道垂直堆叠结构的GAA晶体管被认为是FinFET结构的有力继任者。尽管新器件结构能够在栅极控制、驱动电流特性以及CPP*微缩带来良好增益，但也带来了诸多新的技术挑战，例如inner spacer*（以下简称ISPs）的制造就是其中非常关键的一步，ISPs对于降低晶体管寄生电容至关重要。此外，与ISPs关联的Si/SiGe选择性刻蚀的工艺要求以及缺少刻蚀阻挡层，造成的额外工艺变异性也不可忽视。
Imec与华为比利时研发中心联合团队进行了一项比较试验，以了解和掌握ISPs对于设备性能的影响因素，研究成果以“Performance Trade-Off Scenarios for GAA Nanosheet FETs Considering Innerspacers and Epi-induced Stress: Understanding & Mitigating Process Risks”为题发表于第51届欧洲固态器件会议（IEEE ESSDERC）和第47届欧洲固态电路会议（IEEE ESSCIRC）,第一作者为Amita Rawat，团队负责人为比利时华为研发CEO刘长泽。
*CPP，contacted-poly-pitch，指晶体管的栅极触点到相邻晶体管栅极触点间的距离，是制造工艺的关键参数之一。
*inner spacer，以下示意图为例，inner spacer位于源级/漏极与栅极之间，用于降低GAA器件结构中两侧的寄生电容，改善器件特性。
研究内容
研究团队进行了广泛的TCAD模拟实验，包括基于电路性能的RO环形振荡器测试，以及两种不同情况下的自热效应：一种是有ISPs但没有应力的情况，另一种是没有ISPs但应力存在；前者是制造过程中可能出现的真实存在，后者则为假象的对比场景。为了确保实验的完整全面，团队另外还基于同时具有ISPs和最大应力的理想场景进行了实验。
测试结果证明了同时拥有ISPs和应力是nanosheet GAA-FET器件的理想情况，与之相对地，不良外延质量造成的无沟道应力的场景，则会严重影响工艺和性能。尽管ISPs对降低寄生电容很重要，但实验表明，沟道应力的存在提供了更好的性能平衡，对于器件更有益。
研究团队还评估了ISPs在两种测试环境下的介电常数和外延容积增益；自热效应的研究则表明了为何忽略ISPs能够额外降低峰值温度。
实验器件的主要参数
图(a)有/无ISPs的器件结构对比；图(b)校准设备掺杂
四种测试电路示意图
NMOS/PMOS导纳与栅极电压特性曲线对比
有/无ISPs的器件结构中，载流子散射对电子迁移率的影响
自热效应测试结果示意图
前景展望
华为与imec联合团队对于nanosheet GAA-FET的inner spacer的研究表明了对于新型器件的结构调整可以进一步提升器件在沟道应力、散热等方面的特性（尽管会增加额外寄生电容），进而改善器件的电子迁移率和驱动电流等特性，有望助力性能更优的GAA器件完全体早日实现。但同时也需要指出，早前imec高管采访中曾表示与中国顶尖企业没有任何敏感技术合作，不知这是否包含本项目或比利时华为，相关合作项目也在国际政治环境下蒙上一层阴霾。
团队介绍
华为比利时研发中心，位于比利时鲁汶，专注于先进集成电路工艺、先进硅光工艺、5G射频器件和通信技术应用等主要研发方向。
Imec，全称：Interuniversity Microelectronics Centre，即比利时微电子研究中心，是一家成立于 1984 年的科技研发中心， 总部设在比利时鲁汶。imec 的战略定位为纳米电子和数字技术领域全球领先的先导性重大创新中心，imec从 2004 年起参与了从45nm到5nm的芯片前沿技术的研发。
论文原文链接：
https://ieeexplore.ieee.org/document/9567879/
https://ieeexplore.ieee.org/document/9631815/
随着大模型训练与推理需求激增，AI芯片单卡算力持续攀升，高功耗带来的高温升问题已成为制约技术发展的关键瓶颈。实验数据表明，当芯片工作温度接近70-80℃时，温度每升高10℃，其性能将骤降约50%。传统风冷及均温板（VC）技术依赖被动式相变散热，受限于二维平面导热模式，已无法满足高功率密度设备的散热需求。在此背景下，液冷技术凭借主动循环冷却液的特性展现出革命性优势——液体导热能力是空气的25倍，体积比热容高达空气的1000-3500倍，对流换热系数可达空气的10-40倍。而在液冷系统的核心组件中，压电微泵因其响应快易控制易集成的特性备受关注，却长期受困于驱动电压高控制精度低等技术难题。南芯科技最新推出的SC3601压电驱动芯片，正是瞄准这一技术空白，以190Vpp驱动电压和突破性能效表现，为移动智能终端散热带来全新解决方案。
半导体清洗设备龙头盛美上海（688082）近期披露的机构调研显示，公司产能利用率持续饱和，第三季度订单已全部排满，第四季度订单即将满载，业务能见度覆盖2025全年。这一强劲需求得益于全球半导体行业的复苏及公司在细分领域的差异化技术壁垒。2024年公司实现营业收入56.18亿元，同比增长26.65%；2025年第一季度归母净利润达2.46亿元，同比增幅约200%，显著高于行业平均水平。
近期全球DRAM市场经历剧烈波动，DDR4现货价格出现近十年最大涨幅。2025年6月13日，DDR4 8Gb（512M×16）单日暴涨7.99%，16Gb（1G×16）涨幅达7.9%；截至6月17日，DDR4 16Gb现货价再涨6.32%至9.25美元，4Gb规格更单日飙涨8.77%。近三个交易日累计涨幅突破20%，二季度以来部分规格涨幅超130%。这一异常波动直接触发产业链抢货潮，深圳华强北经销商反馈“每日报价跳涨，现货一票难求”。
根据最新行业报道，英特尔公司正计划在其核心制造业务部门实施大规模裁员，预计削减工厂工人的比例高达20%。这一举措旨在缓解公司当前的财务压力和市场挑战，反映出芯片行业竞争的日益激烈。英特尔制造副总裁纳加·钱德拉塞卡兰在近期致员工的内部信中强调，裁员是应对承受能力不足和财务状况的必要手段，尽管这将带来不可避免的痛苦。公司目标是在全球范围内裁减15%至20%的工厂工人，主要裁减动作将于7月启动，相关通知已在上周正式下发。
Teledyne e2v最新推出的三款航天级工业CMOS传感器（Ruby 1.3M USVEmerald Gen2 12M USVEmerald 67M USV），分辨率覆盖130万至6700万像素，均通过Delta空间认证及辐射测试。这些传感器在法国格勒诺布尔和西班牙塞维利亚设计制造，专为极端太空环境优化，适用于地球观测卫星恒星敏感器宇航服摄像机及深空探测设备。产品提供U1（类欧空局ESCC9020标准）和U3（NASA Class 3）两种航天级筛选流程，并附辐射测试报告与批次认证。
