自1980年建立以來,日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)在日本技術發展領域發揮著獨特的作用。作為日本最大的公共研發管理組織,它是聯繫官、產、學、研的重要樞紐(如下圖)。它的主要活動包括推進先進技術的研發、新能源和節能技術的推廣和國際合作項目。
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/117889.htmNEDO每年都要在各先進技術領域中徵集新技術課題,予以研究支持。在徵集技術課題的計劃中,NEDO會明確立題的目的和重要性、新課題的範圍或研發方向、相關的技術戰略圖、以及已有的相關項目,從中我們可以看到日本在先進技術領域的研發重點和動向。以下將簡介2009年度NEDO在電子信息領域的技術課題徵集計劃中的技術戰略圖,涉及半導體、網絡、存儲記憶體、軟體等領域。
一、日本半導體技術戰略地圖制定背景
日本制定半導體技術戰略的原因主要有三個方面:
一是日本將半導體技術定位為泛在社會的基礎,是產業內非常重要的核心產品,可以提高信息家電、汽車、產業設備、醫療設備等各種產品的附加價值。
二是半導體技術的研發和產業化是一個系統化工程,經費巨大,需要各方面的合作,包括政府主導與企業的合作、企業間的產業聯盟等。
三是日本需要提高半導體產業內的發展競爭力,並在全球激烈的市場競爭中取得勝利。
日本的半導體技術戰略圖是在國際半導體發展路線圖(ITRS)的基礎上,結合該國產業發展需要,抽取了日本所需的的重要半導體技術,以低耗電技術為中心,同時考慮了納米、新材料以及矽以外的半導體技術的深度應用,以及製造工程的因素,進行細化。
日本認為半導體技術未來的發展趨勢是微型化、高性能化、低耗電、新材料新技術的應用(Beyond CMOS)。因此第二代以或者更後面幾代的半導體技術的研發值得關注。
日本已有的半導體技術相關項目有:1、「第二代半導體材料、過程基礎技術的開發(MIRAI)項目」(2001~2010年)。其中開發的成果-Selete技術轉移給有限公司,取得了顯著的效果。2、考慮製造時過程的變化而進行設計的「第二代過程友好設計技術開發」(2006~2010年),以及在半導體中引入了新思想的「半導體應用晶片項目」(2005~2009年)都正在實施當中。
這次半導體戰略有以下幾方面的思考:1、將半導體技術按照業務類型進行分類。2、對半導體的安全性、可靠性、省電性等進行重要技術的分類整理。因此按照技術動向的發展,對LSTP設備技術、裝配技術、製造技術、配線技術的內容進行修改。
二、日本半導體技術戰略地圖研究領域
在日本半導體技術戰略地圖上,將研究領域分為兩大塊,一是系統LSI(SoC)領域,性能目標是高速、多功能、低耗電,製造目標是低成本、QTAT(快速周期)、生產種類繁多。二是非CMOS領域,性能目標是:性能超越矽,超高速、大功率密度、低耗電、具有新功能等。
每個領域設置若干項目,層次依次為大項目、中項目、中項目細分或小項目。系統LSI(SoC)領域共有10項大項目,非CMOS領域有2項。以下各表列出的是重點項目,其中斜體字的是小項目。
(一)、系統LSI(SoC)
1、(大項目)LSTP(低待機功率)設置技術
中項目 | 中項目細分(小項目) | |
設備微型化 | 柵極長度和柵極介質的減少 | |
面向納米CMOS的新技術 | 晶體結構 | ¨ 大批量CMOS ¨ UTB FDSOI ¨ 雙柵場效應管(Fin FET) ¨ Steep Switching FET |
流動性改善技術 | ¨ 應力堆積膜 ¨ 嵌入矽鍺源汲極(Embedded SiGe on S/D) ¨ SGOI、GOI ¨ 基板的面方位(100)或(110) | |
金屬柵和High-k技術 | ¨ 金屬柵/Hf系High-k ¨ 金屬柵/La系High-k | |
新的電晶體和準彈道行為 | ¨ Ge通道 ¨ Ⅲ-Ⅴ族通道 ¨ 納米線電晶體 ¨ 準彈道行為 | |
參數變化控制技術(閾值電壓控制) | ¨ 基板的偏差 ¨ 獨立多柵控制 | |
混載技術 | 內存混載技術 | ¨ SRAM壽命延長技術 ¨ 絕緣的SOI DRAM ¨ 高速訪問非易失性存儲器 |
應用混載技術 | ¨ IC標籤 ¨ 傳感器晶片 ¨ 大規模網絡使用的晶片 | |
薄膜電晶體 | ¨ 顯示屏混載TFT | |
仿真技術 | 器件仿真技術 | ¨ 彈道傳導 ¨ 原子層處理模型 ¨ 可靠性模型 ¨ 統計可靠性模型 ¨ 納米層材料設計模型 ¨ 非典型CMOS緊湊模型 ¨ 引入量子效應的電路模型 |
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