تولید کوچک‌ترین SRAM دنیا توسط سه شرکت توشیبا ، آی‌بی‌ام ، و AMD

شرکت‌های توشیبا، آی‌بی‌ام، و AMD توانسته‌اند با همکاری هم کوچک‌ترین سلول حافظه دسترسی اتفاقی ایستا (SRAM) را که تنها ۱۲۸/۰ میکرومتر مربع مساحت دارد، توسعه دهند.

شرکت‌های توشیبا، آی‌بی‌ام، و AMD توانسته‌اند با همکاری هم کوچک‌ترین سلول
حافظه دسترسی اتفاقی ایستا (SRAM) را که تنها ۱۲۸/۰ میکرومتر مربع مساحت دارد،
توسعه دهند. این سلول از ترانزیستورهای اثر زمینه پره‌ای‌شکل (FinFETs) بهره می‌برد.

این سلول که با یک ماده گیت با k بالا/فلز (HKMG) تولید شده است، نسبت به سلول‌‌های
FET صفحه‌ای، مزایایی دارد. سلول‌های SRAM در بسیاری از سیستم‌ها (همانند
میکروپردازنده‌ها) به عنوان قطعات مدار مورد استفاده قرار می‌گیرند و سلول‌های
SRAM کوچک‌تر می‌توانند امکان تولید پردازنده‌های کوچک‌تر و سریع‌تر با مصرف
انرژی کمتر را ایجاد نمایند.

این فناوری در تاریخ ۱۶ دسامبر در یک مقاله علمی که در همایش بین‌المللی
ابزارهای الکترونی در سان‌فرانسیسکو کالیفرنیا برگزار شد، ارائه گردید.

زمانی که سلول‌های SRAM با استفاده از ترانزیستورهای صفحه‌ای معمولی ساخته می‌شوند،
تولیدکنندگان IC معمولاً برای کاهش اندازه ترانزیستور، ویژگی‌های آن را با
استفاده از وارد کردن ناخالصی‌های بیشتر درون ابزار تنظیم می‌کنند. با این حال
وارد کردن این ناخالصی‌ها عموماً تغییرات نامطلوبی در پی داشته و موجب کاهش
پایداری SRAM می‌شود. این مسأله مخصوصاً در مورد گره فناوری‌های ۲۲ نانومتری و
کوچک‌تر از آن بسیار حاد می‌شود. استفاده از FinFETها (ترانزیستورهای عمودی با
کانال‌های پره‌ای شکل خالص از جنس سیلیکون) راهکار دیگری است که امکان کاهش
اندازه سلول‌های SRAM را بدون تغییر در ویژگی‌های آن ایجاد می‌کند.

پژوهشگران این سه شرکت با استفاده از HKMG یک سلول FinFET SRAM ساخته‌اند. این
سلول، کوچک‌ترین سلول SRAM غیرمسطح FET است که تاکنون ساخته شده است. اندازه
این سلول کمتر از نصف سلول SRAM غیرمسطح FET است که قبلاً ساخته شده بود. این
تیم تحقیقاتی برای رسیدن به این هدف، فرایندها را بهینه نموده و به طور خاص
فرایند رسوب‌دهی و حذف مواد (شامل رسوب‌دهی و حذف HKMG از سطوح عمودی ساختار
FinFET غیرمسطح) را بهبود بخشیدند.

این پژوهشگران همچنین متغیرهای اتفاقی ویژگی‌های FinFET درون سلول‌های SRAM را
مورد بررسی قرار داده و تغییرات سلول SRAM را در مقیاس‌های کوچک‌تر شبیه‌سازی
کردند. آنها دریافتند که FinFETهای بدون کانال تغییرپذیری ویژگی‌های ترانزیستور
را تا ۲۸ درصد بهبود می‌دهند. شبیه‌سازی‌های آنها در مورد سلول‌های SRAM با
مساحت ۰۶۳/۰ میکرومتر مربع (معادل یا کمتر از اندازه گره فناوری ۲۲ نانومتری)
نشان داد که انتظار می‌رود سلول FinFET SRAM از نظر پایداری عملکرد نسبت به
سلول SRAM با FET مسطح مزایایی در بر داشته باشد.