CMOS Teknologi och kretsar för heterogen integration
- Diarienummer
- ITM17-0505
- Start- och slutdatum
- 190101-221231
- Beviljat belopp
- 7 690 160 kr
- Förvaltande organisation
- KTH - Royal Institute of Technology
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Projektets mål är att: A) upprätta en tillförlitlig CMOS processteknologi vid KTH med nödvändig infrastruktur för att kunna använda konventionell kretsdesign-teknik för att tillverka CMOS kisel skivor i Electrum Laboratoriet. B) ge akademiska forskare i Sverige tillgång till en CMOS-processteknologi som kan anpassas för att möjliggöra integration av icke-konventionella komponenter (t.ex. biosensorer, kemiska sensorer, energiskördare, optiska komponenter ...) och därmed göra det möjligt för forskningsprojekt att utnyttja de fördelar som integration på en skiva med CMOS elektronik kan ge. Projektet består av tre arbetspaket: Arbetspaket 1, Tillverkning av CMOS kretsar med heterogen integrering av material och kompnenter Arbetspaket 2: Utveckla designmiljö och utföra kretsdesign Arbetspaket 3: Spridning och nyttigörande av projektets resultat. Det förväntade resultatet från projektet är etableringen av en pålitlig FD-SOI CMOS processteknologi kopplad till en adekvat designmiljö som svenska forskare kan använda för att realisera system som bygger på heterogen integrering i More Than Moore-domänen. Projektet kommer också att välja några applikationer, i samarbete med forskare utanför projektet, för att realisera heterogen integration med CMOS kretsar
Populärvetenskaplig beskrivning
Transistorer görs idag på kisel skivor och många transistorer kan tillverkas på en liten kiselbit som är runt en kvadratcentimeter stor. Denna kiselbit med upp till miljarder transistor kallas är en integrerad krets (IC) och finns i allla produkter som innehåller elektronik. Tillverkningen av transistorer (CMOS) har utvecklats under mer än 60 år och idag är fabrikerna som tillverkar integrerade kretsar högt specialiserade och fokuserade på att tillverka integrerade kretsar med en tillverkningsprocess som har en extremt hög tillförlitlighet för att få ner kostnaden för en IC. Detta gör att standardiserade komponenter som transistorer kan integreras på IC:n men om man vill integrerar andra typer av komponenter (till exempel bio-sensorer, kemiska sensorer eller fotoniska komponenter) eller okonventionella material så är det näst intill omöjligt att implementera och utvärdera detta i kommersiella fabriker eftersom det riskerar tillförlitigheten i tillverkningen. Under de sista 10 åren så har KTH bedrivit forskning på avancerade och innovativa transistorer. Vi har jämfört dessa med mer standardiserade kisel transistorer tillvekade i Electrumlaboratoriet. Dessa referens-transistorer är nu så pass bra, och har en tillräckligt låg variabilitet i prestandan, att vi tror att med detta riktade projekt kommer vi att kunna skapa en tillförlitlig CMOS process och skapa en bra designmiljö för integrerade kretsar. Denna CMOS process kommer att kunna ändras eftersom Electrum laboratoriet (där de tillverkas) är en flexibel infrastruktur för forskning på nya komponenter och material. Projektet kommer erbjuda CMOS processen till de svenska forsakarsamhället och under andra halvan av projektet kommer vi att samarbeta med forskare utanför projektet för att integrerar deras innovativa material/komponenter med en integrerad CMOS krets. Om projektet är lyckosamt kommer denna CMOS process bli en unik tillgång för forskare som vill integrera nya material och/eller komponenter med elektronik, vilket idag är väldigt svårt i kommersiella IC fabriker.