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FinFETで アナログ・RFアプリケーションを実証

[2007年01月号]

By Aaron Hand
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 45nmの物理ゲート長とメタル/High-kゲート積層構造を備えるFinFETを用いて初のRF回路と演算増幅器を製造したベルギーIMEC社は、FinFETのポテンシャルを実証した。IMECの研究者たちは、50dBゲインの二段演算増幅器と2-8GHz同調発振器の両方を設計、製造し、テストに成功した。FinFETは、高いゲインを要求する比較的低周波数のアプリケーション(<5GHz)ならプレーナ型のバルクCMOSより優れた回路性能を提供するが、周波数がこれよりも高いアプリケーションの場合には速度のさらなる改善が求められる。

 45nmで固有ゲインが落ちるバルクデバイスと違って、FinFETは、より優れたショートチャンネル効果制御のため、より高い固有増幅を持つ。したがって、FinFET構造は高ゲイン演算増幅器に向いている。

 他方、現在のFinFET技術による最大遮断周波数はわずか100GHzと、プレーナ型バルクCMOSのそれをほぼ3倍下回る。その原因は、フィンの直列抵抗とフィンの側壁における低いモビリティにある。このためFinFETは、5GHzまでのデバイスで優れた性能特性を見せ、それ以下の周波数ではなおのことプレーナ型トランジスタに比べて優れた性能を示す。

 IMECシリコンプロセス・デバイス技術バイスプレジデントLuc Van de Hove氏は「45nmを超えるスケーリングでは、ゲート材料やデバイス構造など、プロセスモジュールの大幅変更を必要とする」、「競争力を維持するには、アナログ/RF性能について各種選択肢の可能性を早めに評価する必要がある」と述べた。

 IMECは今後、モビリティを増大させ、さらに比較的大きい直列抵抗とゲート及びドレイン間の外因性キャパシタンスを減らすことにより、FinFETの速度向上に力を注ぐとしている。

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