日本電子信息領(lǐng)域技術(shù)戰略地圖(一)半導體技術(shù)子領(lǐng)域
自1980年建立以來(lái),日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機構(NEDO)在日本技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)獨特的作用。作為日本最大的公共研發(fā)管理組織,它是聯(lián)系官、產(chǎn)、學(xué)、研的重要樞紐(如下圖)。它的主要活動(dòng)包括推進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)、新能源和節能技術(shù)的推廣和國際合作項目。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/117889.htmNEDO每年都要在各先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域中征集新技術(shù)課題,予以研究支持。在征集技術(shù)課題的計劃中,NEDO會(huì )明確立題的目的和重要性、新課題的范圍或研發(fā)方向、相關(guān)的技術(shù)戰略圖、以及已有的相關(guān)項目,從中我們可以看到日本在先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)重點(diǎn)和動(dòng)向。以下將簡(jiǎn)介2009年度NEDO在電子信息領(lǐng)域的技術(shù)課題征集計劃中的技術(shù)戰略圖,涉及半導體、網(wǎng)絡(luò )、存儲記憶體、軟件等領(lǐng)域。
一、日本半導體技術(shù)戰略地圖制定背景
日本制定半導體技術(shù)戰略的原因主要有三個(gè)方面:
一是日本將半導體技術(shù)定位為泛在社會(huì )的基礎,是產(chǎn)業(yè)內非常重要的核心產(chǎn)品,可以提高信息家電、汽車(chē)、產(chǎn)業(yè)設備、醫療設備等各種產(chǎn)品的附加價(jià)值。
二是半導體技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化是一個(gè)系統化工程,經(jīng)費巨大,需要各方面的合作,包括政府主導與企業(yè)的合作、企業(yè)間的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等。
三是日本需要提高半導體產(chǎn)業(yè)內的發(fā)展競爭力,并在全球激烈的市場(chǎng)競爭中取得勝利。
日本的半導體技術(shù)戰略圖是在國際半導體發(fā)展路線(xiàn)圖(ITRS)的基礎上,結合該國產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,抽取了日本所需的的重要半導體技術(shù),以低耗電技術(shù)為中心,同時(shí)考慮了納米、新材料以及硅以外的半導體技術(shù)的深度應用,以及制造工程的因素,進(jìn)行細化。
日本認為半導體技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢是微型化、高性能化、低耗電、新材料新技術(shù)的應用(Beyond CMOS)。因此第二代以或者更后面幾代的半導體技術(shù)的研發(fā)值得關(guān)注。
日本已有的半導體技術(shù)相關(guān)項目有:1、“第二代半導體材料、過(guò)程基礎技術(shù)的開(kāi)發(fā)(MIRAI)項目”(2001~2010年)。其中開(kāi)發(fā)的成果-Selete技術(shù)轉移給有限公司,取得了顯著(zhù)的效果。2、考慮制造時(shí)過(guò)程的變化而進(jìn)行設計的“第二代過(guò)程友好設計技術(shù)開(kāi)發(fā)”(2006~2010年),以及在半導體中引入了新思想的“半導體應用芯片項目”(2005~2009年)都正在實(shí)施當中。
這次半導體戰略有以下幾方面的思考:1、將半導體技術(shù)按照業(yè)務(wù)類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)。2、對半導體的安全性、可靠性、省電性等進(jìn)行重要技術(shù)的分類(lèi)整理。因此按照技術(shù)動(dòng)向的發(fā)展,對LSTP設備技術(shù)、裝配技術(shù)、制造技術(shù)、配線(xiàn)技術(shù)的內容進(jìn)行修改。?
二、日本半導體技術(shù)戰略地圖研究領(lǐng)域
在日本半導體技術(shù)戰略地圖上,將研究領(lǐng)域分為兩大塊,一是系統LSI(SoC)領(lǐng)域,性能目標是高速、多功能、低耗電,制造目標是低成本、QTAT(快速周期)、生產(chǎn)種類(lèi)繁多。二是非CMOS領(lǐng)域,性能目標是:性能超越硅,超高速、大功率密度、低耗電、具有新功能等。
每個(gè)領(lǐng)域設置若干項目,層次依次為大項目、中項目、中項目細分或小項目。系統LSI(SoC)領(lǐng)域共有10項大項目,非CMOS領(lǐng)域有2項。以下各表列出的是重點(diǎn)項目,其中斜體字的是小項目。
(一)、系統LSI(SoC)
1、(大項目)LSTP(低待機功率)設置技術(shù)
中項目
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中項目細分(小項目)
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設備微型化
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柵極長(cháng)度和柵極介質(zhì)的減少
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面向納米CMOS的新技術(shù)
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晶體結構
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¨ 大批量CMOS
¨ UTB FDSOI
¨ 雙柵場(chǎng)效應管(Fin FET)
¨ Steep Switching FET
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流動(dòng)性改善技術(shù)
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¨ 應力堆積膜
¨ 嵌入硅鍺源汲極(Embedded SiGe on S/D)
¨ SGOI、GOI
¨ 基板的面方位(100)或(110)
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金屬柵和High-k技術(shù)
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¨ 金屬柵/Hf系High-k
¨ 金屬柵/La系High-k
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新的晶體管和準彈道行為
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¨ Ge通道
¨ Ⅲ-Ⅴ族通道
¨ 納米線(xiàn)晶體管
¨ 準彈道行為
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參數變化控制技術(shù)(閾值電壓控制)
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¨ 基板的偏差
¨ 獨立多柵控制
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混載技術(shù)
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內存混載技術(shù)
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¨ SRAM壽命延長(cháng)技術(shù)
¨ 絕緣的SOI DRAM
¨ 高速訪(fǎng)問(wèn)非易失性存儲器
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應用混載技術(shù)
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¨ IC標簽
¨ 傳感器芯片
¨ 大規模網(wǎng)絡(luò )使用的芯片
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薄膜晶體管
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¨ 顯示屏混載TFT
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仿真技術(shù)
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器件仿真技術(shù)
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¨ 彈道傳導
¨ 原子層處理模型
¨ 可靠性模型
¨ 統計可靠性模型
¨ 納米層材料設計模型
¨ 非典型CMOS緊湊模型
¨ 引入量子效應的電路模型
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