Un an après l'inauguration de sa plate-forme Nanotec 300, dédiée à la recherche technologique amont pour la fabrication de composants électroniques de 45 et 32 nanomètres sur tranches de silicium de 300 mm, le CEA Leti sort ses premiers transistors HighK Metal gate sur plaques 300 mm.
Avec ces premières plaques réalisées en étroite collaboration avec les industriels de l'Alliance Crolles 2 -STMicroelectronics, Freescale Semiconductors et Philips Semiconductors-, les chercheurs du CEA Leti ont visé la performance technologique et ont démontré qu'il est possible d'intégrer en 300 mm des structures MOS
(1) associant un matériau isolant à haute permittivité
(2) HfSiON, et une grille métallique, deux ingrédients qui permettent de diminuer les courants parasites à travers l'isolant et d'éviter la déplétion
(3) de la grille ; il est ainsi possible d'obtenir de faibles consommations au repos et des performances de rapidité exceptionnelles.
Ce nouvel empilement de grille supporte des traitements thermiques de 1000°C pendant 10 secondes, et est donc entièrement compatible avec les architectures standard "planar CMOS". Il ouvre la voie aux technologies 45nm pour la portabilité et la performance.
"Cette réalisation nous situe au meilleur niveau mondial, explique OIivier Demolliens, chef du département Nanotec 300. Elle démontre que nous sommes complètement opérationnels en 300 mm pour l'intégration des matériaux "Front End"
(4) les plus avancés. Et d'ici la fin de l'année 2005 nous maîtriserons l'ensemble des équipements du "Back End" nécessaires à l'amélioration des interconnexions, en particulier en ce qui concerne les isolants de très basse permittivité (~2,2) permettant de réduire les capacités parasites".
Inaugurée l'an dernier, la plateforme Nanotec 300 représentera à terme un investissement de 300 millions d'euros. Elle comprend déjà 1500 m2 de salles blanches et un premier parc de 25 machines, dédiés à la fabrication et la caractérisation de composants électroniques sur tranches de 300 millimètres. Axé sur la recherche technologique amont, Nanotec 300 vient compléter le dispositif de recherche et développement mis en place par l'Alliance à Crolles en 2002. La proximité des deux sites favorise le couplage étroit des travaux de recherche, notamment en permettant l'échange des mêmes plaques de silicium. Cette organisation permet d'optimiser les investissements et d'accélérer le processus d'innovation.
(1) structure MOS ; empilement Métal-Oxyde-Semiconducteur
(2) permittivité ; caractéristique électrique des matériaux diélectriques isolants
(3) déplétion: migration des charges électriques conduisant à un comportement de type isolant
(4) Le "front end" concerne les composants électronique et le "back end" les interconnexions entre ces composants.