Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Advanced Simulation Tools to Fight Microchip Variations

13.11.2012
European Research Consortium to Develop Simulation Tools Minimizing the Impact of Process Variations on Microelectronic Chips

Process, device, and circuit simulation tools are essential in reducing time to market and the cost of new microchip technology development, delivering faster computers, better consumer products and fueling the digital economy.


Simulation example for distribution of switching voltage of an advanced CMOS transistor due to focus variations in optical lithography

Fraunhofer

The International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) estimates that the use of such tools reduces chip development times and costs by about 40%. Advanced semiconductor devices and circuits are increasingly affected by different kinds of variations which occur during the process of chip fabrication.

Within the European project SUPERTHEME, a tool chain for the simulation of the impact of process variations on the devices, circuits and systems fabricated will be developed. This will allow the global semiconductor industry to minimize the detrimental effects of such variations on chips used e.g. in computers, tablets and mobile phones.

CMOS process variability includes both systematic variations caused by equipment settings and inhomogeneities which cannot be controlled with sufficient accuracy, and statistical variations which are for instance caused by the discreteness of charge and the granularity of matter in nanometer scale transistors. Effects from various sources of process variations, both systematic and stochastic, influence each other and lead to variations of the electrical, thermal and mechanical behavior of devices, interconnects and circuits. This presents a major challenge for the continued scaling of transistor dimensions and the increase in the com-plexity and functionality of computer chips which are essential for the economic success of the semiconductor industry.
Correlations between different effects of variability are of key importance because they drastically affect the production yield and the performance of chips and corresponding consumer products. Whereas the comprehensive experimental investigation of these effects is largely impossible, suitable simulation tools offer the possibility to pre-dict the effect of process variations on subsequent process steps and on the behavior of final fabricated devices and circuits. This important application of simulation is among others high-lighted in the ITRS.

The SUPERTHEME consortium will address and remove the most problematic weaknesses which limit the use of current simulation software to study the influence of both systematic and stochastic process variability and its interaction with electro-thermo-mechanical effects. Particular emphasis will be put on the study of correlations as their treatment needs to be an essential feature of the simulation system. The project will efficiently combine the use of commercially available software and leading-edge background results of the consortium partners with the research, development and implementation of the key missing elements bridging the current critical gap between variability simulation at the process and device/interconnect level. The capabilities of the software system will be demonstrated both on advanced analog circuits and on aggressively scaled digital CMOS technologies.

To reach these ambitious goals, a consortium of European companies active in complementary fields and leading European research institutes and Universities has been formed, which covers a wide range of expertise from semiconductor equipment and technology to modelling and simulation, and finally industrial exploitation.

On October 2, 2012, the project coordinator, the Fraunhofer IISB in Erlangen, Germany, hosted the kickoff meeting for the 3-year project, which has a total budget of 4.79 million Euros.

SUPERTHEME is funded by the European Union in the 7th Framework Programme, under the ICT project number 318458.

Project participants:
- Coordinator: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (Germany)
- ams AG (Austria)
- Gold Standard Simulations ltd (United Kingdom)
- University of Glasgow (United Kingdom)
- Technische Universität Wien (Austria)
- ASML Netherlands B.V. (Netherlands)
- Excico France (France)
- HQ-Dielectrics GmbH (Germany)
- IBS (France)

Contact
Dr. Jürgen Lorenz
Fraunhofer IISB
Schottkystrasse 10, 91058 Erlangen, Germany
Tel. +49-9131-761-210
Fax +49-9131-761-212
juergen.lorenz@iisb.fraunhofer.de

Dr. Jürgen Lorenz | Fraunhofer-Gesellschaft
Further information:
http://www.iisb.fraunhofer.de
http://www.supertheme.eu/

More articles from Power and Electrical Engineering:

nachricht Solar houses scientifically evaluated
30.08.2016 | FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH

nachricht Cleanroom on demand
29.08.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

All articles from Power and Electrical Engineering >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Meteoriteneinschlag im Nano-Format

Mit energiereichen Ionen lassen sich erstaunliche Nanostrukturen auf Kristalloberflächen erzeugen. Experimente und Berechnungen der TU Wien können diese Effekte nun erklären.

Ein Meteorit, der in flachem Winkel auf die Erde trifft, kann gewaltige Verwüstungen anrichten: Er schrammt über die Erdoberfläche und legt oft eine lange...

Im Focus: Flexibel statt starr

Gezielter und effizienter Transport zellulärer Frachten durch physikalischen Mechanismus

Damit Zellen richtig funktionieren können, müssen Frachten innerhalb der Zelle ständig von einem Ort zum anderen transportiert werden, wobei es ähnlich zugeht...

Im Focus: Elektronen am Tempolimit

Elektronische Bauteile werden seit Jahren immer schneller und machen damit leistungsfähige Computer und andere Technologien möglich. Wie schnell sich Elektronen mit elektrischen Feldern letztendlich kontrollieren lassen, haben jetzt Forscher an der ETH Zürich untersucht. Ihre Erkenntnisse sind wichtig für die Petahertz-Elektronik der Zukunft.

Geschwindigkeit mag keine Hexerei sein, doch sie ist die Grundlage für Technologien, die nicht selten wie Magie anmuten. Moderne Computer etwa sind so...

Im Focus: Forscher beobachten, wie Chaperone defekte Proteine erkennen

Proteine, auch Eiweiße genannt, erfüllen in unserem Körper lebenswichtige Funktionen: Sie transportieren Stoffe, bekämpfen Krankheitserreger oder fungieren als Katalysatoren. Damit diese Prozesse zuverlässig funktionieren, müssen die Proteine eine definierte dreidimensionale Struktur annehmen. Molekulare Faltungshelfer, die sogenannten Chaperone, kontrollieren den Strukturierungsprozess. Ein Forscherteam unter der Beteiligung der Technischen Universität München (TUM) konnte nun herausfinden, wie Chaperone besonders gefährliche Fehler in diesem Strukturierungsprozess erkennen. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin "Molecular Cell" veröffentlicht.

Chaperone sind sozusagen die TÜV-Prüfer der Zelle. Es handelt sich um Proteine, die wiederum andere Proteine auf Qualitätsmängel untersuchen, bevor diese die...

Im Focus: Mikroskopieren mit einzelnen Ionen

Neuartiges Ionenmikroskop nutzt einzelne Ionen, um Abbildungen mit einer Auflösung im Nanometerbereich zu erzeugen

Wissenschaftler um Georg Jacob von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz haben ein Ionenmikroskop entwickelt, das nur mit exakt einem Ion pro Bildpixel...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

„Electronics Goes Green“ – die weltweit größte Fachtagung zu Nachhaltigkeit in der Elektronik

30.08.2016 | Veranstaltungen

Aachen macht (3D-)Druck

30.08.2016 | Veranstaltungen

Fachkonferenz: Sichere Trinkwasserversorgung in Entwicklungsländern

30.08.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Laser, LED und OLED: Duell im Scheinwerferlicht

30.08.2016 | Seminare Workshops

Zuverlässige Schalter

30.08.2016 | Seminare Workshops

Krebserkrankungen: Tumorkachexien molekular abschalten

30.08.2016 | Biowissenschaften Chemie