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 Waste from paper and pulp industry supplies raw material for development of new redox flow batteries
12.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Low-cost battery from waste graphite
11.10.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

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: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie