Сегодня 04 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 🔥
Stronghold 4 сбежала от GTA VI и Warhammer 40,000: Dawn of War 4 — ранний доступ амбициозной стратегии перенесли на четыре месяца 10 ч.
Четыре крупнейших гиперскейлера займут ещё $131 млрд на развитие ИИ-инфраструктуры 10 ч.
Хостинг-провайдер Beget подтвердил потерю данных клиентов после атаки 10 ч.
Microsoft ускорила Windows 11 на ПК с 8 Гбайт памяти — многозадачность стала быстрее на 40 % 10 ч.
Фальшивое собеседование стоило Binance $6,3 млрд: хакеры взломали биржу через разработчика 12 ч.
Каждый пятый американец променял бы секс на ранний доступ к GTA VI 12 ч.
Эмулятор PlayStation 3 избавился от «черных экранов» — а 80 % игр полноценно работают на ПК 12 ч.
Bethesda раскрыла полное название шестых «Свитков» — первый за восемь лет новый тизер The Elder Scrolls VI: Sentinel 13 ч.
Apple ограничит доступ детей к дейтинговым приложениям и романтическим ИИ-ботам 13 ч.
Половина всех новых игр в Steam за октябрь была создана с помощью генеративного ИИ 14 ч.
Новая статья: Обзор комплекта памяти Patriot Viper Steel 5 Infinite RGB DDR5-6000 CL36 32GB: Micron вместо SK hynix 6 ч.
Sony почти похоронила Blu-ray: её последний UHD-плеер исчез из продажи в США и Европе 8 ч.
Новая статья: ИИтоги октября 2026 г.: Альтман просит потерпеть 8 ч.
OpenAI научит дата-центры сбрасывать энергопотребление за минуту, чтобы не перегружать электросеть в часы пик 9 ч.
Sony стала скупать подержанные PS5 у геймеров — за консоль с двумя геймпадами предлагают до $400 9 ч.
Samsung построит в США фабрику чипов для AMD и Nvidia — она будет выпускать логику для HBM4 9 ч.
Самая дикая консоль: представлена полутораметровая Xbox Series X-BITE в виде аллигатора 10 ч.
Продажи полупроводников в мире взлетели на 24 % за квартал и достигли рекордных $517,7 млрд 10 ч.
Intel перестанет выпускать девять мобильных процессоров Core Ultra 200 — но на пенсию их не отправят 10 ч.
Учёные заставили бактерии размножаться ради решения сложных задач 11 ч.