Сегодня 14 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Бельгийцы представили транзисторы нового поколения — быстрые, эффективные и доступные в производстве

Около шести лет назад бельгийский центр Imec представил совершенно новую архитектуру транзисторов — CFET (комплементарные FET). Она должна была помочь с производством транзисторов с нормами производства менее 2 нм. Особенностью архитектуры стали раздельные наностраничные каналы (forksheet). Но технология оказалась сложна для производства, поэтому в Imec создали видоизменённый промежуточный вариант будущей архитектуры, представленный на днях.

 Источник изображений: Imec

Источник изображений: Imec

Суть архитектуры forksheet заключается в разделении диэлектрической перегородкой транзисторов n- и p-типа с общим круговым затвором (GAA). Перегородка или стена призвана минимизировать влияние соседних транзисторов друг на друга. В таком случае пару транзисторов с разной проводимостью можно изготовить на меньшей площади чипа, что, в итоге, приведёт к существенному снижению площади кристалла — до 20 %. Более того, Imec предложил располагать транзисторы друг над другом для реализации архитектуры CFET, что ещё сильнее уменьшило бы площадь чипов. Однако последующая работа над транзисторами с раздельными страницами показала, что идея с диэлектрической перегородкой крайне сложна при воплощении в производство.

Тончайшую перегородку из диэлектрика толщиной от 8 до 10 нм необходимо было изготавливать первой ещё до всех манипуляций с кристаллом и травлением транзисторов. Такие «издевательства» над собой выдержит далеко не каждый материал, что вело бы к высокому уровню брака. Тогда в Imec придумали гениальное решение — перегородки должны быть внешними. Они уже не отдаляли разнополярные транзисторы друг от друга, но они как бы изолировали пары транзисторов от соседних пар. Фактически это была изоляция транзисторов с одинаковой проводимостью.

 Варианты внутренней и внешней диэлектрической перегородки

Варианты внутренней и внешней диэлектрической перегородки

При таком техпроцессе перегородки изготавливались одними из последних на кристалле. Такое решение позволяло использовать известные материалы. За счёт более толстых стен могла незначительно пострадать площадь размещения пар транзисторов, но зато все остальные выгоды в виде увеличения скорости работы (токов) и снижения утечек сохранялись. Более тонкий переход между наностраницами и внешней стенкой позволял затвору охватывать увеличенную площадь ребра каждого наностраничного канала, что существенно улучшало контроль над токами в транзисторных каналах.

Наконец, финальное изготовление внешних стенок вокруг транзисторных каналов повышало механическую напряжённость в наностраницах (в каналах транзисторов). Термин «напряжённый кремний» знаком всем, кто как минимум четверть века в теме производства чипов. В таких условиях повышается проводимость электронов и дырок в полупроводнике, что ведёт к повышению общей производительности чипов.

Разработчики признают, что за счёт повышения толщины внешних изолирующих перегородок forksheet-транзисторов до 15 нм общая площадь чипа может оказаться несколько больше, чем в случае использования внутренних перегородок, но это небольшая и вынужденная жертва. Моделирование в CAD ячеек SRAM и генераторов с использованием транзисторов с раздельными наностраницами и внешними перегородками показало, что в ячейках статической памяти новая схема для техпроцесса A10 (10 ангстрем) позволила сократить площадь на 22 % по сравнению с нанолистами A14 без изоляции за счёт более плотной упаковки однотипных устройств и уменьшения шага затворов.

Для схемы генератора под полной нагрузкой новая компоновка соответствует или превосходит производительность генераторов для техпроцессов A14 и 2 нм. Без нагрузки ток питания снижается примерно на 33 % (снижение утечек).

Опыт производства транзисторов с раздельными наностраницами будет иметь большое значение для разработки CFET, поскольку многие этапы процесса, материалы и концепции проектирования будут пересекаться. В forksheet-транзисторах устройства p-типа и n-типа располагаются рядом друг с другом. В отличие от них, в CFET нового поколения два разных типа транзисторов будут располагаться вертикально, хотя базовые технологии останутся прежними. Но это история середины 30-х годов, к которой мы ещё не раз вернёмся в будущем.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про технологии и рынок it

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Queen's Domain — по заветам FromSoftware. Рецензия 10 ч.
Google встроила «Кошелёк» в Gemini: ИИ сможет анализировать расходы и находить забытые подписки 12 ч.
PS5 теряет эксклюзивы: метроидвания God of War: Sons of Sparta выйдет на PS4 с новым контентом 14 ч.
У ChatGPT появился «Кошелёк» — теперь ИИ-агенты смогут совершать покупки от имени пользователя 14 ч.
Сервисы Microsoft стали восстанавливаться после одного из самых продолжительных глобальных сбоев 14 ч.
США арестовали $1,2 млрд из похищенных у Binance активов на $6,3 млрд 14 ч.
В GTA VI будет полноценный внутриигровой мультсериал — первый трейлер Macca & Friends 15 ч.
Microsoft вынудила трейдеров и работников офисов по всему миру вспомнить про факсы и телефоны 15 ч.
У Anthropic Claude произошёл глобальный сбой вслед за сервисами Microsoft 18 ч.
Американские разработчики привили китайской ИИ-модели Alibaba Qwen3.8 западные ценности 21 ч.
Intel выпустила эксклюзивный Core Ultra 7 260K для магазина Newegg — он совсем чуть-чуть медленнее 265K 8 ч.
Процессоры могут повторить судьбу видеокарт: бум ИИ грозит новым дефицитом комплектующих 10 ч.
Предложение занять пост гендиректора Nvidia получил глава Arm, но это не точно 10 ч.
Мышь с трекболом, который можно подвинуть под себя: Keychron открыла предзаказы на T1 HE за $60 10 ч.
ИИ-проекты Китая на $3,2 млрд оказались под угрозой из-за увольнения Хуанга 10 ч.
Первые компоненты умного дома Apple Home Collection стали доступны для предзаказа 10 ч.
AMD представила ускорители Instinct MI450X с уменьшенным объёмом памяти 11 ч.
AMD неожиданно потеряла позиции на рынке настольных процессоров: доля Intel снова превысила 70 % 12 ч.
QuantumScape нашла способ обуздать главную проблему твердотельных аккумуляторов и готова поделиться технологией 12 ч.
Китайскую любовницу Дженсена Хуанга связали с контрабандой чипов NVIDIA в КНР 12 ч.