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应变硅技术辅助型Multi.
资料介绍
一、技术背景与需求起源
随着摩尔定律持续推进，集成电路工艺节点已经从微米时代进入纳米级量产阶段，当工艺尺寸缩小到28nm及以下节点后，传统的等比例缩放面临越来越严峻的短沟道效应挑战：阈值电压滚降愈发明显、亚阈值漏电流指数上升、静态功耗占芯片总功耗的比例大幅增加，同时核心运算模块又需要保持足够高的开关速度以满足性能要求。在这种性能与功耗的矛盾博弈中，Multi-Vth（多阈值电压）技术成为了业界普遍采用的经典折中方案，通过在同一芯片上集成不同阈值电压的晶体管：低阈值电压（LVt）器件用于关键路径满足速度要求，高阈值电压（HVt）器件用于非关键路径降低漏电流和静态功耗。
但是传统Multi-Vth技术单纯依靠调整沟道掺杂浓度实现阈值电压的改变，也带来了新的问题：高掺杂会导致载流子迁移率下降，同时增大了随机掺杂波动对阈值电压离散性的影响，反而在先进节点下抵消了部分功耗和性能收益。而应变硅技术通过在沟道区域引入可控的晶格应变，能够有效提升载流子迁移率，在不增加漏电流的前提下提升器件驱动能力，或者在维持相同驱动能力的前提下降低漏电流水平，因此将应变硅技术与Multi-Vth设计结合，就形成了应变硅技术辅助型Multi-Vth方案，成为先进CMOS工艺中优化功耗性能比的核心技术路径之一。
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