EON-598

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Ogni anno IMEC, l’istituto di
ricerca europeo che si occupa
di nanoelettronica, organizza
una serie di incontri in diverse
città del mondo per fare il pun-
to sui progressi conseguiti e
sulle future opportunità di cre-
scita del settore. Dei vari IMEC
Technology Forum (ITF), il
più significativo è per ovvie
ragioni quello che si tiene a
Bruxelles, capitale dello Sta-
to di origine di IMEC stessa.
Quest’anno, l’ITF di Bruxelles
si è tenuto il 24 e 25 maggio
e ha avuto come titolo “Daring
to take a different view – na-
notechnology in the hot seat” ,
che potremmo tradurre con “Il
coraggio di un punto di vista
differente: la nanotecnologia
in prima linea”. Il tema di fondo
di questa edizione è il nuovo
modo di intendere il progresso
nella produzione di dispositivi
elettronici: dopo cinquant’anni
di obbedienza quasi pedisse-
qua alla legge di Moore, stia-
mo entrando in una nuova era
in cui il passaggio al nodo suc-
cessivo non è così automatico
e redditizio (in termini sia di
costi sia di prestazioni) come
lo è stato in passato. I progres-
si nella miniaturizzazione ci
sono ancora, ma l’impressio-
ne è che ci si stia avvicinan-
do al punto in cui a un piccolo
incremento della densità dei
dispositivi corrisponda uno
sforzo spropositato in termini
di investimenti R&D. Già ades-
so, le metriche introdotte dai
produttori di circuiti integrati
fanno riferimento a dettagli
delle geometrie dei dispositivi
che non riflettono un’effettiva
occupazione sul die, al punto
da poter essere considerate
meri strumenti di marketing.
Tra le cause responsabili di
questa ‘miniaturizzazione in
miniatura’ c’è sicuramente il
ritardo nella messa a punto
della litografia nell’estremo ul-
travioletto (EUV). Nonostante
gli investimenti multimiliarda-
ri degli ultimi anni, la venuta
dell’EUV continua ad essere
rimandata di anno in anno per
il sopraggiungere di nuove
difficoltà tecnologiche. Attual-
mente si spera di veder l’EUV
fuori dai laboratori di ricerca
prima del 2020, e i più ottimi-
sti sperano arrivi in tempo per
contribuire alla produzione dei
dispositivi al nodo dei 7 nm già
nel 2018.
Ma il problema di fondo è che,
almeno con le attuali architet-
ture, ulteriori riduzioni di sca-
la dei transistor porterebbero
a un rovinoso degrado delle
prestazioni per effetto dell’in-
cremento della dispersione di
corrente e delle capacità pa-
rassite. Secondo An Steegen,
VP di Process Technology in
IMEC, il limite fisico dei tran-
sistor ‘tradizionali’ (Tri-Gate
e FinFet) si raggiungerà nei
dispositivi di 40-45 nm di al-
tezza, 14-18 nm di larghezza
e 4-5 nm di profondità, valori
compatibili con quello che vie-
ne chiamato il nodo dei 7 nm.
Gary Patton, Cto e VP di R&D
in GlobalFoundries, guarda
con fiducia ai FinFet da 7 nm
e prevede significativi incre-
menti di prestazioni associati
all’impiego di SiGe per i di-
spositivi a canale p, di altri
droganti e nuove tecniche di
annealing per ottimizzare le
giunzioni e di nuove geome-
trie per i contatti. Un’ulteriore
evoluzione potrebbe venire
dai FET verticali. Guardando
più in là nel futuro, An Stee-
gen ipotizza che per i nodi a 5
nm e 3 nm le architetture Fin-
Fet verranno rimpiazzate da
quelle GAA (Gate All Around)
e successivamente da nanofili
di materiali ad elevata mobilità
come Ge e InGaAs.
Nonostante gli ostacoli pre-
senti sulla strada di ulteriori
miniaturizzazioni, gli interventi
all’ITF di Bruxelles evidenzia-
no come il progresso della
tecnologia elettronica non dia
segni di rallentamento, ma
proceda invece lungo percorsi
alternativi, più consoni all’at-
tuale orientamento del merca-
to imposto dall’Internet delle
Cose. Nei piccoli ed economici
dispositivi che caratterizzano
l’IoT, infatti, il progresso non
si misura in nanometri, ma in
microwatt, gigahertz, Mbps e
numero di funzioni integrate.
Nell’era post-PC l’attenzione
è tutta sulla riduzione dei con-
sumi, sulla banda più larga,
sull’interconnettività e sulla
sicurezza delle transazioni. E
siccome ogni singolo ambito
applicativo richiede compro-
messi differenti tra queste di-
verse caratteristiche, la parola
d’ordine in un futuro fatto di
integrazione eterogenea sarà
“differenziazione”.
EONews n. 598 - giugno 2016
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Massimo Giussani
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Il rallentamento nella miniaturizzazione dei
dispositivi porta a valorizzare la diversificazione
e l’integrazione a misura di applicazione
IMEC : piccolo
non è sempre bello