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 Atomic precision: technologies for the next-but-one generation of microchips
24.05.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Tampering the current in a petri dish
19.05.2016 | Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) Graduate University

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: Mit atomarer Präzision: Technologien für die übernächste Chipgeneration

Im Projekt »Beyond EUV« entwickeln die Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT in Aachen und für angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena wesentliche Technologien zur Fertigung einer neuen Generation von Mikrochips mit EUV-Strahlung bei 6,7 nm. Die Strukturen sind dann kaum noch dicker als einzelne Atome und ermöglichen besonders hoch integrierte Schaltkreise zum Beispiel für Wearables oder gedankengesteuerte Prothesen.

Gordon Moore formulierte 1965 das später nach ihm benannte Gesetz, wonach sich alle ein bis zwei Jahre die Komplexität integrierter Schaltungen verdoppelt. Er...

Im Focus: Ein negatives Enzym liefert positive Resultate

In den letzten zwanzig Jahren hat die Chemie viele wichtige Instrumente und Verfahren für die Biologie hervorgebracht. Heute können wir Proteine herstellen, die in der Natur bisher nicht vorkommen. Es lassen sich Bilder von Ausschnitten lebender Zellen aufnehmen und sogar einzelne Zellen in lebendigen Tieren beobachten. Diese Woche haben zwei Forschungsgruppen der Universitäten Basel und Genf, die beide dem Nationalen Forschungsschwerpunkt Molecular Systems Engineering angehören, im Forschungsmagazin «ACS Central Science» präsentiert, wie man ein nicht-natürliches Protein designt, das völlig neue Fähigkeiten aufweist.

Proteine sind die Arbeitspferde jeder Zelle. Sie bestehen aus Aminosäurebausteinen, die als Kette verbunden sind, welche sich zu funktionalen Maschinen...

Im Focus: Atomic precision: technologies for the next-but-one generation of microchips

In the Beyond EUV project, the Fraunhofer Institutes for Laser Technology ILT in Aachen and for Applied Optics and Precision Engineering IOF in Jena are developing key technologies for the manufacture of a new generation of microchips using EUV radiation at a wavelength of 6.7 nm. The resulting structures are barely thicker than single atoms, and they make it possible to produce extremely integrated circuits for such items as wearables or mind-controlled prosthetic limbs.

In 1965 Gordon Moore formulated the law that came to be named after him, which states that the complexity of integrated circuits doubles every one to two...

Im Focus: FS POSEIDON startet zur 500. Expedition

Das am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel beheimatete Forschungsschiff POSEIDON startet diese Woche zu seiner 500. Expedition. Während der Jubiläumsfahrt untersuchen und kartieren Meeresgeologen des MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen den Kontinentalhang vor der südfranzösischen Hafenstadt Nizza. Ziel der Arbeiten ist es, die Gefahr von Hangrutschungen und letztendlich auch Tsunamis besser abschätzen zu können.

Am kommenden Mittwoch heißt es wieder einmal „Leinen los“ für die POSEIDON. Von Catania auf Sizilien aus nimmt das 60 Meter lange Forschungsschiff Kurs auf die...

Im Focus: Spinströme: Riesengroß und ultraschnell

Mit einer neuen Methode der TU Wien lassen sich extrem starke Spinströme herstellen. Sie sind wichtig für die Spintronik, die unsere herkömmliche Elektronik ablösen könnte.

In unseren Computerchips wird Information in Form von elektrischer Ladung übertragen. Elektronen oder andere Ladungsträger werden von einem Ort zum anderen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Zukunftsforum Assekuranz“ 2016 am 21. und 22. Juni 2016 in Köln

24.05.2016 | Veranstaltungen

Chemische Biologie im Fokus

24.05.2016 | Veranstaltungen

Innovationen für Laserexperten und Anwender - Universität Stuttgart bei Stuttgarter Lasertagen 2016

24.05.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neuartige Terahertz-Quelle: kompakt und kostensparend

24.05.2016 | Physik Astronomie

Baufritz-Musterhaus „NaturDesign“ übt sich in Understatement: Gesundes Wohnen mit Stil

24.05.2016 | Architektur Bauwesen

„Zukunftsforum Assekuranz“ 2016 am 21. und 22. Juni 2016 in Köln

24.05.2016 | Veranstaltungsnachrichten