|
 Все новости от 9 сентября 2003 г.
IBM совместила две технологии транзисторов
Специалисты Big Blue предложили новый подход к изготовлению транзисторов: через несколько лет он может привести к созданию более быстродействующих и экономичных чипов.
IBM удалось совместить в одной полупроводниковой пластине растянутый кремний с кремнием на изоляторе. Растянутый кремний повышает мобильность электронов, то есть скорость, с которой они могут перемещаться в кремнии. А кремний на изоляторе уменьшает ток утечки — это главная проблема, с которой сталкиваются сегодня производители чипов. Комбинация двух технологий, каждая из которых начнет применяться в чипах в конце этого года, может улучшить производительность транзистора на 20-30%.
«Оба подхода имеют свои достоинства и дополняют друг друга», — говорит аналитик Insight 64 Натан Бруквуд.
С начала десятилетия разработчикам микросхем, из-за усиливающегося конфликта между потребляемой энергией и производительностью чипов, пришлось переосмыслить многие базовые положения конструкции. Современные микросхемы могут содержать до 250 млн транзисторов, и это число увеличивается в соответствии с законом Мура. Стало чрезвычайно сложно как оперативно доставлять энергию для этой гигантской массы транзисторов, так и отводить выделяемое ими тепло.
К тому же в мелких транзисторах велик ток утечки. Толщина некоторых элементов их структуры составляет всего несколько атомов. Чтобы решить часть этих проблем, ученые предложили заменять отдельные кремниевые компоненты внутри чипов металлом или изготавливать транзисторы с двумя или тремя затворами.
Кремний на изоляторе — метод, разработанный в IBM, — стал одной из первых технологий для решения энергетической проблемы. Она применяется в процессоре Opteron компании Advanced Micro Devices.
А растянутый кремний начнет применяться в этом году в процессорах Intel Prescott и Dothan. Эта концепция предусматривает введение слоя кремния и крупных атомов германия глубоко в подложку, чтобы растянуть лежащие над ним слои чистого кремния. Она была разработана в конце 80-х и начале 90-х, но тогда от нее отказались.
«Предложи вы это в 85-м, 86-м или 87-м годах, вас бы засмеяли», — сказал в прошлогоднем интервью главный технолог IBM Technology group Бернард Мейерсон.
Несмотря на привлекательность концепции, получить растянутый кремний довольно сложно. По словам главного технолога Intel Пэта Гелсингера, для изготовления новых процессоров с растянутым кремнием — это первые изделия компании, выполненные по 90-нм производственному процессу, — потребуется 1600-1700 технологических операций.
Хотя соединение растянутого кремния с изоляционными слоями в какой-то мере было неизбежным, IBM утверждает, что прийти к нему оказалось нелегко. Сначала на пластину наносится слой кремний-германия, который затем покрывается слоем растянутого кремния и изоляционным слоем.
После этого пластина переворачивается, и слой кремний-германия, который может вызвать проблемы при производстве и помешать последующей изоляции, выпаривается. Затем на слой растянутого кремния, который теперь оказывается над изоляционным слоем (а не под ним), после экспонирования наносятся транзисторы.
На этой неделе IBM объявила о получении лабораторных образцов и обещает провести более полную, официальную презентацию в декабре на конференции International Electron Devices Meeting в Вашингтоне.
Компания не сообщает о планах выпуска коммерческих продуктов, но представитель компании дал понять, что данную технологию можно будет реализовать в ближайшие годы.
IBM сообщила также, что научилась изготавливать в одном слое пластины транзисторы двух основных типов: с положительно заряженным полем (PFET) и с отрицательно заряженным полем (NFET). Сейчас транзисторы NFET и PFET располагаются на отдельных слоях кремния. IBM утверждает, что этот метод способен существенно повысить производительность чипов.
 Предыдущие публикации:
В продолжение темы:
| 
