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 Researchers develop intelligent handheld robots
27.05.2015 | University of Bristol

nachricht Turn That Defect Upside Down
26.05.2015 | Michigan Technological 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: Szenario 2050: Ein Wurmloch in Big Apple

Andy ist Physiker und wohnt in New York. Obwohl er schon seit fünf Jahren im Big Apple arbeitet, ist ihm die Stadt immer noch fremd – zu laut, zu hektisch, zu schmutzig. Wie soll das in Zukunft weitergehen? Die Antwort erfährt er prompt – und am eigenen Leib.

„New York – die Stadt, die niemals schläft.“ Lieber Franky Boy Sinatra, ich bin ganz bei Dir. Schon 1977 hattest du mit deinem Song ganz recht. Einen wichtigen...

Im Focus: Auf der Suche nach Leben in ausserirdischen Ozeanen

Grosse Ehre für Nicolas Thomas von der Universität Bern: Der Forscher wurde zum Mitglied des Kamerateams der NASA-Mission «Europa Clipper» ernannt. Mit ihrer Hilfe soll die Frage beantwortet werden, ob es in den Ozeanen des Jupiter-Mondes «Europa» Leben gibt.

Gibt es Leben im All? Antworten auf diese Frage erhofft sich die US-Weltraumbehörde NASA von der Mission «Europa Clipper». Das Ziel der in der Planungsphase...

Im Focus: Neue Perspektiven für das Laserstrahlschweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss

Das Fraunhofer IWS Dresden hat ein neues Verfahren zum Schweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss entwickelt und gemeinsam mit einem Industriepartner in die Serie überführt. Mit Hilfe brillanter Laserstrahlung und hochfrequenter Strahloszillation konnte erstmals eine Schweißverbindung erzeugt werden, die sich durch eine äußerst geringe Porenhäufigkeit im Schweißgut auszeichnet. Darüber hinaus ist der Bauteilverzug durch die konzentrierte, lokal begrenzte Wärmeeinbringung kaum noch messbar. Mit dem herkömmlichen Laserstrahlschweißen ist diese Qualität nicht realisierbar.

Wegen der hervorragenden Gießbarkeit und der Möglichkeit einer komplexen Formgebung wird Aluminium-Druckguss im Automobilbau vielfältig genutzt, insbesondere...

Im Focus: Advance in regenerative medicine

The only professorship in Germany to date, one master's programme, one laboratory with worldwide unique equipment and the corresponding research results: The University of Würzburg is leading in the field of biofabrication.

Paul Dalton is presently the only professor of biofabrication in Germany. About a year ago, the Australian researcher relocated to the Würzburg department for...

Im Focus: Eine Bremse gegen epileptische Anfälle in Nervenzellen

In jedem Augenblick werden an Billiarden Synapsen unseres Gehirns chemische Signale erzeugt, die einzelnen Nervenzellen feuern dabei bis zu 1000 mal in der Sekunde. Wie ihnen diese Höchstleistung gelingt ohne dabei epileptische Anfälle zu erzeugen, haben Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie in Berlin nun ein Stück weit aufgeklärt. Das Ergebnis könnte zu einem besseren Verständnis nicht nur der Epilepsie, sondern auch anderer neurologischer Erkrankungen wie der Alzheimerschen Krankheit beitragen.

Mit jedem elektrischen Impuls schüttet eine Nervenzelle Neurotransmitter in den synaptischen Spalt aus und trägt so das Signal weiter. Sie hält dafür einen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kaba Days in Bingen und Friedrichshafen: Ganzheitliche Sicherheit im Blick

27.05.2015 | Veranstaltungen

Stadtgesellschaft 2025 – Gemeinsam statt gegeneinander?!

27.05.2015 | Veranstaltungen

Schweigen ist Silber, Diskutieren ist Gold

26.05.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Datenleck in Apps bedroht Millionen von Nutzern

27.05.2015 | Informationstechnologie

Ergänzendes Behandlungsverfahren bei Brustkrebs: Haare bleiben trotz Chemotherapie

27.05.2015 | Medizin Gesundheit

Kompakte Elektronik für Motoren

27.05.2015 | Energie und Elektrotechnik