IEDM 2012 Advanced Si-CMOS auf flexiblen Substraten

IBM hat mechanisch flexible CMOS/ETSOI-Schaltungen (ETSOI: Extremely Thin Silicon on Insulator), einschließlich SRAM und Ringoszillatoren, mit einer Gate-Länge von weniger als 30 nm und einem Pitch von 100 nm auf einem flexiblen Plastiksubstrat implementiert. Die Dicke der ETSOI-Bausteine beträgt lediglich 60 Angström.

Dazu nutzt IBM eine selbst entwickelte Technologie, die das Unternehmen »Controlled Spalling« nennt, wörtlich übersetzt »kontrolliertes Abplatzen«, um die fertigen CMOS-Schaltungen vom ursprünglichen Siliziumsubstrat zu trennen. Laut Unternehmensangabe handelt es sich dabei um ein Verfahren, das bei Raumtemperatur sehr einfach und kostengünstig durchzuführen ist.

Die auf dem flexiblen Plastiksubstrat aufgebrachten SRAM-Zellen funktionieren mit einer Betriebsspannung (Vdd) bis hinunter zu 0,6 V, der Ringoszillator wiederum weist eine Verzögerung pro Inverterstufe (stage delay) von lediglich 16 ps bei 0,9 V auf - das sind die besten Werte, die bislang erreicht werden konnten.