英特尔的 Georgiopoulos 同意目前正在建设大量的基础设施。“这些基础设施既包括生成数据的能力,也包括处理边缘和云端数据的能力,”他说。好消息是,对这些数据进行分类可能会变得容易一些。“过去四五年来,最重要的事情之一就是生成的数据的质量,这减少了对极端算法开发的需求,”他说。“我们获得的数据越好,AI 神经网络就越合理,AI 网络就越简单,我们就可以提取所需的信息并将数据信息转化为美元。” 请访问我们的网站 www.solid-state.com,查看有关该小组的完整报告。
图5.2。相对电阻与EM测试的时间降解图。图中指出了两种不同的降解行为模式。...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................5.3。分别用于带有双层和三层屏障的样品的t = 275、300、325°C的时间的CDF图和j = 2×10 -6 a/cm 2。.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................5.4。fib图像显示了(a)早期和(b)晚期失败的双层的下游诱导的空隙,以及(c)早期和(d)晚期失败的三层。虚线箭头指示电子流的方向。................................................................................................ 55 Fig.5.5。在t = 300°C下的双层三层屏障样品的双峰拟合。.................................................................................................. 56 Fig.5.6。Arrhenius图作为分裂A和B的温度的函数。提取早期和晚期失败模式的激活能。....... 58图6.1。tem显示了分裂的典型模具的Cu凹陷深度(a)a,(b)b和(c)c,分别为低,中值和高降低。....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 64图6.2。在M2层的三个拆分中有缺陷的死亡百分比。............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 65图6.3。通过V2M2处的三个分裂的接触电阻。6.4。6.5。6.6。.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................在t = 275、300、325°C分开a的时间的时间(TTF)的CDF图(TTF),J = 2×10 6 A/cm 2。.................................................................................... 67 Fig.来自PFA的EM测试结构的 FIB图像显示了(a)早期和(b)晚期失败的下游诱导的空隙。 ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 使用物理方法在t = 300°C下分裂A至C的双峰拟合。69图 6.7。 MTTF的Arrhenius图作为拆分a的温度的函数。 7.1。 2步(实线)和3步(仪表板线)Cu种子层的沉积功率。 ............................................................................................................ 76 Fig. 7.2。 (a)带有3步和2步Cu种子层的金属线的泄漏电流和(b)板电阻。 ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 78FIB图像显示了(a)早期和(b)晚期失败的下游诱导的空隙。...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................使用物理方法在t = 300°C下分裂A至C的双峰拟合。69图6.7。MTTF的Arrhenius图作为拆分a的温度的函数。7.1。2步(实线)和3步(仪表板线)Cu种子层的沉积功率。............................................................................................................ 76 Fig.7.2。(a)带有3步和2步Cu种子层的金属线的泄漏电流和(b)板电阻。....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 78
近年来,电阻式存储器已成为电子领域的一项关键进步,在能源效率、可扩展性和非易失性方面具有众多优势 [1]。这些存储器以其独特的电阻开关行为为特征,非常适合各种应用,从高密度数据存储到神经形态计算 [2]。它们与先进的半导体工艺的兼容性进一步增强了它们的潜力,使其能够无缝集成到现代电子电路中 [3]。电阻式存储器的一个特别有前途的途径在于将其集成在半导体制造的后端 (BEOL) 阶段 [4]。BEOL 集成涉及晶体管制造后发生的工艺,主要侧重于创建电气连接这些晶体管的互连。在此阶段集成电阻式存储器可实现紧凑、高效和高性能的架构,这对于数据存储和处理共置的内存计算应用至关重要 [5]。本文研究了使用化学机械抛光 (CMP) 工艺将基于 TiO x 的电阻式存储器集成到无源交叉阵列结构中的三种方法,重点是确定最佳集成技术。
摘要 - 对于任何微电动机械系统(MEMS)设备的工厂最为明显的挑战之一,是该设备的低成本和高吞吐包装,以保护其免受环境颗粒,水分和配置的影响。在这项工作中,通过晶状级别CMOS(BICMOS)技术的130 nm双极CMOS(BICMOS)技术的RF-MEMS开关单一地整合到基于铝的后端线(BEOL)中,这是通过晶状级级别的薄级薄薄薄层薄层包装(WLE)。在晶片级封装包装之前,开发并证明了用于释放MEMS设备的湿式和蒸气释放技术。最终装置的封装是用Ti/Tin/Tin/Alcu/Ti/Tin层的堆栈实现为3- µm金属网格的晶圆级包装的。最后,将具有高沉积速率(HDR)的二氧化硅沉积过程用于释放孔的完整封装。通过低频C - V和D-Band时高频S-参数测量值评估了封装对RF-MEMS开关性能的影响。结果指示设备的完整功能,没有明显的性能下降。封装不需要额外的掩码,并且将其开发为8英寸晶圆级工艺,因此为RF-MEMS设备封装和包装提供了低成本和高吞吐量解决方案。
摘要 — 在有限的芯片占用空间和能源供应下,边缘人工智能 (AI) 的快速发展对边缘设备的数据密集型神经网络 (NN) 计算和存储提出了很高的要求。作为一种有前途的节能处理方法,内存计算 (CiM) 近年来在缓解数据传输瓶颈的努力中得到了广泛的探索。然而,片上内存容量较小的 CiM 会导致昂贵的数据重新加载,限制了其在大规模 NN 应用中的部署。此外,先进 CMOS 缩放下增加的泄漏降低了能源效率。在本文中,采用基于铟镓锌氧化物 (IGZO) 薄膜晶体管 (TFT) 的器件电路协同来应对这些挑战。首先,提出了 4 晶体管 1 电容器 (4T1C) IGZO eDRAM CiM,其密度高于基于 SRAM 的 CiM,并且通过较低的器件泄漏和差分单元结构增强了数据保留。其次,利用新兴全通道 (CAA) IGZO 器件的后端 (BEOL) 兼容性和垂直集成,提出了 3D eDRAM CiM,为基于 IGZO 的超高密度 CiM 铺平了道路。提出了包括时间交错计算和差分刷新在内的电路技术,以保证大容量 3D CiM 下的准确性。作为概念验证,在代工厂低温多晶和氧化物 (LTPO) 技术下制造了一个 128 × 32 CiM 阵列,展示了高计算线性度和长数据保留时间。在扩展的 45nm IGZO 技术上的基准测试显示,仅阵列的能效为 686 TOPS/W,考虑外围开销时为 138 TOPS/W。
在高电阻率 200 mm <111> Si 上采用 Cu 大马士革 BEOL 工艺开发与 Si 代工厂兼容的高性能 ≤0.25 µm 栅极 GaN-on-Si MMIC 工艺 Jeffrey LaRoche 1 、Kelly Ip 1 、Theodore Kennedy 1 、Lovelace Soirez 2 、William J. Davis 1 、John P. Bettencourt 1 、Doug Guenther 2 、Gabe Gebara 2 、Tina Trimble 2 和 Thomas Kazior 1 1 Raytheon IDS Microelectronics,362 Lowell St.,Andover,MA 01810 电子邮件:jeffrey_r_laroche@raytheon.com 电话:(512)-952-2927 2 Novati Technologies, Inc.,2706 Montopolis Drive,Austin,TX 78741 关键词:GaN、HEMT、硅、MBE、大马士革、200 mm 摘要 雷神公司正在开发一种 200 mm GaN on Si MMIC 工艺,该工艺适用于独立的高频 MMIC 应用,以及与 Si CMOS、SiGe BiCMOS 和其他 III-V 族的异质集成。在之前的 100 mm 和 200 mm GaN-on-Si 工作 [1-5] 的基础上,这项工作报告了在完全集成的 MMIC 方面取得的进展,以及在 200 mm 直径的 Si 晶片上实现世界上第一个 X 波段 GaN 0.25 µm 功率晶体管。这种 GaN-on-Si HEMT 在 V d = 28 V 时可提供 4.7 W/mm 的功率和 9 dB 的增益,PAE 为 49%。晶圆由商业 CMOS 代工厂 Novati Technologies 制造,采用完全减成、无金、类硅的制造方法。简介 在过去十年中,氮化镓 (GaN) 在电力电子以及高功率密度和高线性度 RF 应用中引起了广泛关注。很显然,200 mm 硅基 GaN 晶圆的大规模商业化生产将由电力电子应用推动。然而,随着这些应用开始填充 200 mm 代工厂,高性能硅基 GaN RF MMIC 应用将自然跟进,并利用大直径晶圆和背景晶圆体积来降低 RF IC 的成本。除了在 200 mm 晶圆上制造的硅基 GaN MMIC 的成本优势之外,与芯片到晶圆方法相比,大直径晶圆制造还为 GaN HEMT 与硅 CMOS 的异质集成(以实现附加功能)提供了优势。虽然与芯片到晶圆集成兼容,但 200 毫米 GaN IC 与 200 毫米 CMOS 的晶圆到晶圆异质集成在缩短互连长度和提高高密度、高性能 IC 产量方面更有前景。为了促进未来成本、产量和功能的改进,雷神公司正在高电阻率 200 上开发亚微米(≤0.25 µm 栅极)GaN-on-Si MMIC 工艺
随着每年产生的泽字节级数据,人工智能 (AI) 要求快速提高计算性能。然而,数据通信仍然是系统性能扩展的主要瓶颈。通过单片三维 (M3D) 集成提高数据传输带宽和通过大脑启发式计算范式减轻数据传输工作量是很有前途的解决方案。在本次演讲中,我将介绍我最近在后端 (BEOL) 兼容氧化物电子学方面的工作,它们在这些解决方案中发挥着关键作用:(1) 为了应对非晶氧化物半导体 (AOS) 晶体管可靠性的关键挑战,这是一种在 M3D IC 中普遍存在的 BEOL 兼容有源器件选项,我开发了一种经济高效的氟化封装技术,可以在较低的热预算下有效修复氧缺陷。(2) 鉴于 3D IC 中片外电压转换效率低下,我开发了 AOS 功率晶体管技术,并通过实验证明了 BEOL 兼容 DC-DC 转换器可实现高效的片上电压转换。 (3) 为了在脑启发计算中实现更多的功率-性能-面积-成本 (PPAC) 优势,我开发了一种与 BEOL 兼容的选择性区域掺杂技术,该技术在强关联氧化物中具有极高的浓度,从而实现了基于 VO 2 的人工神经元和突触的单片集成,从而实现了高效的同型神经形态平台。这些工作强调了与 BEOL 兼容的氧化物电子学在推进面向 AI 的微电子的 M3D 集成和脑启发计算技术方面的重要性。
Sara Iraci 等人在本文中,我们介绍了一种基于 NbxTi(1-x)N (NbTiN) 的超导双金属级 (2ML) BEOL 单元工艺,该工艺是在 imec 的 300 毫米试验线上使用半镶嵌流程和 193i 光刻技术开发的。该单元工艺的特点是直接金属蚀刻线的最小临界尺寸 (CD) 为 50 nm,浅平面化通孔的最小 CD 为 80 nm,沉积温度为 420 °C,与 CMOS BEOL 电介质兼容。50 nm NbTiN 线的归一化线电阻表明,95% 的器件符合预期电阻 800-1200 Ω/µm,与覆盖膜电阻率一致。低温测量表明,NbTiN 导线和通孔的临界温度为 12-13.5 K,临界电流密度为 80- 113mA/µm2。▪ 低电阻堆叠通孔金属化用于未来的互连,Marleen H. van
与传统的 2D 计算系统相比,超密集 3D 集成电路(3D IC),例如单片 3D IC(图 1),可以为数据密集型应用带来巨大的能量延迟积(EDP)优势 [1,2]。为了实现这些优势,需要将多层逻辑和存储器(例如,逻辑和/或存储器设备的薄层,以及相关的信号/全局金属布线)以 3D 形式集成,并使用有限长宽比的后端制程(BEOL)层间过孔(ILV)建立超密集(例如,间距 ≤ 100 纳米)垂直连接 [3]。现有的 BEOL 布线结构已经在使用这种纳米级 ILV。3D IC 变得至关重要,因为工艺技术小型化的根本限制使得传统的缩放路径更加困难。但是,必须克服重大的热挑战才能在多个 3D 层上实现高速和高功率计算引擎 [4-5]。如果没有新技术,未来 3D IC 的上层最高温度将大大超过可靠运行所需的上限(例如 [6] 中的 125°C)。我们使用图 1 中的单片 3D IC 来了解 3D 层中的温升和热耗散(详细分析见第 III 部分)。图 1 中的 N 层中的每一层都包含一层高速、高功率硅逻辑器件(例如,计算引擎)和由铜布线和超低κ 层间电介质 (ILD) 组成的 BEOL 层(例如,用于信号布线)。各层通过超密集 ILV 电连接。在某些设计中,每层还存在硅存储器、存储器访问设备和额外的 BEOL。3D IC 由附加的散热器进行外部冷却,散热器将产生的所有热量以散热器比传热系数 h(W/m 2 /K)散发到环境中。最高温度 T j 取决于散热器、环境温度和 N 层的热特性。散热器创新(如 [7])只需散热器上 10°C 的温升(即 h= 10 6 W/m 2 /K)即可消除 1000 W/cm 2 的热量,尽管
2024 年 2 月 9 日 — 联华电子股份有限公司 (UMC)。BEOL。南科二路 18 号。晶圆。探针。BAE 系统公司,前身为洛克希德马丁公司。台南科学园区,新市区。