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 Cost-efficiently modernising heating networks
11.02.2016 | FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH

nachricht Demonstration of smart energy storage technologies and -management systems on the island of Borkum
11.02.2016 | Steinbeis-Europa-Zentrum

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: Gravitationswellen 100 Jahre nach Einsteins Vorhersage entdeckt

LIGO öffnet mit der Beobachtung kollidierender schwarzer Löcher ein neues Fenster zum Universum / Entscheidende Beiträge von Forschern der Max-Planck-Gesellschaft und der Leibniz Universität Hannover

Zum ersten Mal haben Wissenschaftler Kräuselungen der Raumzeit, sogenannte Gravitationswellen, beobachtet, die – ausgelöst von einem Großereignis im fernen...

Im Focus: Messkampagne POLSTRACC: Starker Ozonabbau über der Arktis möglich

Die arktische Stratosphäre war in diesem Winter bisher außergewöhnlich kalt, damit sind alle Voraussetzungen für das Auftreten eines starken Ozonabbaus in den nächsten Wochen gegeben. Diesen Schluss legen erste Ergebnisse der vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierten Messkampagne POLSTRACC nahe, die seit Ende 2015 in der Arktis läuft. Eine wesentliche Rolle spielen dabei vertikal ausgedehnte polare Stratosphärenwolken, die zuletzt weite Bereiche der Arktis bedeckten: An ihrer Oberfläche finden chemische Reaktionen statt, welche den Ozonabbau beschleunigen. Diese Wolken haben die Klimaforscher nun ungewöhnlicherweise bis in den untersten Bereich der Stratosphäre beobachtet.

„Weite Bereiche der Arktis waren über einen Zeitraum von mehreren Wochen von polaren Stratosphärenwolken zwischen etwa 14 und 26 Kilometern Höhe bedeckt –...

Im Focus: AIDS-Impfstoffproduktion in Algen

Pflanzen und Mikroorganismen werden vielfältig zur Medikamentenproduktion genutzt. Die Produktion solcher Biopharmazeutika in Pflanzen nennt man auch „Molecular Pharming“. Sie ist ein stetig wachsendes Feld der Pflanzenbiotechnologie. Hauptorganismen sind vor allem Hefe und Nutzpflanzen, wie Mais und Kartoffel – Pflanzen mit einem hohen Pflege- und Platzbedarf. Forscher um Prof. Ralph Bock am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam wollen mit Hilfe von Algen ein ressourcenschonenderes System für die Herstellung von Medikamenten und Impfstoffen verfügbar machen. Die Praxistauglichkeit untersuchten sie an einem potentiellen AIDS-Impfstoff.

Die Produktion von Arzneimitteln in Pflanzen und Mikroorganismen ist nicht neu. Bereits 1982 gelang es, durch den Einsatz gentechnischer Methoden, Bakterien so...

Im Focus: Einzeller mit Durchblick: Wie Bakterien „sehen“

Ein 300 Jahre altes Rätsel der Biologie ist geknackt. Wie eine internationale Forschergruppe aus Deutschland, Großbritannien und Portugal herausgefunden hat, nutzen Cyanobakterien – weltweit vorkommende mikroskopisch kleine Einzeller – das Funktionsprinzip des Linsenauges, um Licht wahrzunehmen und sich darauf zuzubewegen. Der Schlüssel zu des Rätsels Lösung war eine Idee aus Karlsruhe: Jan Gerrit Korvink, Professor am KIT und Leiter des Instituts für Mikrostrukturtechnik (IMT) am KIT, nutzte Siliziumplatten und UV-Licht, um den Brechungsindex der Einzeller zu messen.

 

Im Focus: Production of an AIDS vaccine in algae

Today, plants and microorganisms are heavily used for the production of medicinal products. The production of biopharmaceuticals in plants, also referred to as “Molecular Pharming”, represents a continuously growing field of plant biotechnology. Preferred host organisms include yeast and crop plants, such as maize and potato – plants with high demands. With the help of a special algal strain, the research team of Prof. Ralph Bock at the Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology in Potsdam strives to develop a more efficient and resource-saving system for the production of medicines and vaccines. They tested its practicality by synthesizing a component of a potential AIDS vaccine.

The use of plants and microorganisms to produce pharmaceuticals is nothing new. In 1982, bacteria were genetically modified to produce human insulin, a drug...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

SUMA-Kongress 2016 – Die offene Web-Gesellschaft 4.0

12.02.2016 | Veranstaltungen

Career Center deutscher Hochschulen tagen an der Europa-Universität Viadrina

12.02.2016 | Veranstaltungen

Frauen in der digitalen Arbeitswelt: Gestaltung für die IT-Branche und das Ingenieurswesen

11.02.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ultraschnelle Kontrolle von Spinströmen durch Laserlicht

12.02.2016 | Physik Astronomie

SCHOTT stellt auf der Photonics West zukunftsweisende Lösungen für die Optik vor

12.02.2016 | Messenachrichten

Große Sauerstoffquellen im Erdinneren

12.02.2016 | Geowissenschaften