Поддержание соотношения Ion-Ioff

Степень технологической завершенности некоторых усилителей производительности выше, чем у других. Например, уже было объявлено, что приборы с каналом из напряженного-кремния были внедрены в технологию КМОП на 65-нм элементах, в то время как концепция металлического перехода исток/сток еще находится на стадии исследования. Не делая попыток сделать точные прогнозы на введение элементов для данного усиления технологической производительности, в хронологической последовательности предлагается рассмотреть элементы в качестве правдоподобного плана для их последовательного внедрения:

✦ Каналы из напряженного-Si

✦ ПТ с одним затвором и с UTB

✦Металлический электрод затвора (вместе с диэлектриком с высокой диэлектрической проницаемостью k)

✦Двухзатворный ПТ с UTB

✦Устройства на баллистическом или квази-баллистическом транспорте носителей

✦Элементы со сниженной краевой (и/или перекрывающей) емкостью

✦Металлический переход исток/сток.

Рисунок 2 демонстрирует эволюцию топологических карт I_on-I_off (HP, LOP, и LSTP) [1] с учетом введения технологии усилителей производительности, определенных в Таблице 2, в соответствии с вышеупомянутой последовательностью и по нарастающей. Крупноразмерные планарные устройства в основном достаточны для удовлетворения технических характеристик (I_on-I_off) КМОП до 90-нм элементов для HP и до 65-нм элементов для LOP и LSTP. За пределами таких элементов, для удовлетворения технологических требований внедрение технологии усилителей производительности становится обязательным. Расширение спецификации представляется возможным, если все усилители считаются коинтегрированными. Следует также отметить, что продукты HP использовали наибольшее число усилителей эффективности (все, кроме устройств с металлическими исток/сток переходами) для решения всей топологической карты HP, в то время как топологическая карта для LSTP может быть выполнена на устройстве с одним металлическим затвором на UTB.

Этот анализ предполагает, что ток I_off определяется как максимально допустимый подпороговый ток утечки истока/стока. Максимальный ток утечки затвора относится к максимальному току утечки истока/стока на пороговом участке. Для выполнения поставленных задач, в 2006 году должны быть введены затворные диэлектрики с высоким k (коэффициентом диэлектрической проницаемости) для LOP и LSTP, и в 2007 году для быстродействующих логических схем [1].

Усиление собственной скорости (cv/I)-1

Некоторые усилители производительности могут привести к увеличению I_on с параллельным увеличением скорости роста C_gate, таким образом, получая небольшое или незначительное влияние на CV/I (в качестве примера, рассмотрим металлический затвор в Таблице 2). Другие усилители, такие как пониженные краевые или перекрывающие емкости могут снизить C_gate без изменения I_on. Изменение собственной скорости устройства (CV/I)^-1 под влиянием усилителей производительности может, таким образом, несколько отличаться от изменения I_on-I_off. Рисунок 3 демонстрирует, приблизительную оценку развития собственной скорости устройств для последовательных элементов КМОП. Стратегия миниатюризации оптимизирована вплоть до 65-нм элементов (в основном совпадает с ITRS 2001) и является достаточной для LOP и устройств с LTSP для достижения годового прироста производительности в 17%. Продукты HP, опять же, требуют самого интенсивного использования усилителей производительности, как например, каналов из напряженного-Si, начиная с 65-нм элементов. За пределами этих элементов, последовательное введение усилителей производительности является обязательным для поддержания темпа годового прироста производительности в 17%. В случае с 22-нм элементами, требуется понижение краевой (и/или перекрывающей) емкости в соответствии с требованиями в отношении скорости выхода продукции HP и LOP. Тем не менее, коинтегрирующие усилители вплоть до и включая квази-баллистический транспорт, придерживаясь последовательности, представленной в таблице 2, могут удовлетворить требования к LTSP. Важно отметить, что усилители металлического перехода не используются в нынешней топологической картой, тем самым оставляя запас для его расширения технологии за пределы 22-нм элементов без потерь в скорости повышения производительности.