Сегодня 24 сентября 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 🔥
Хакер поручил ИИ-агентам взламывать интернет-магазины — украдены данные более 600 тыс. банковских карт 7 ч.
YouTube запустит новые ИИ-функции для блогеров — дубляж в реальном времени, анализ привлекательности видео и динамические миниатюры 11 ч.
YouTube представил «Пользовательские ленты» — теперь алгоритм рекомендаций можно настроить простыми словами 11 ч.
Control Resonant оказалась на торрентах за день до официального релиза 12 ч.
В Steam вышла демоверсия Dopros — нелинейного симулятора допроса в тоталитарной антиутопии 14 ч.
Titan Quest 2 не вырвется из раннего доступа Steam и Epic Games Store в 2026 году — новый трейлер и дата выхода версии 1.0 14 ч.
Microsoft удалит три мини-приложения, которые ещё недавно автоматически устанавливала в Windows 11 с Microsoft 365 16 ч.
Valorant получил крупный патч 13.06: новое оружие, временный режим, улучшенный интерфейс и точная оценка эффективности игроков 16 ч.
Graveyard Keeper 2 стартовала в Steam с «очень положительными» отзывами и уже обогнала первую часть по пиковому онлайну 16 ч.
Обнаружен вирус CLOSEDQUORUM, который после взлома Windows обращается за советами к ИИ 18 ч.
Gigabyte представила игровой 32-дюймовый монитор Aorus Elite FO32U24G на базе Tandem WOLED с 4K@240 Гц и 1080p@480 Гц 3 ч.
Новая статья: Обзор и тест процессорного кулера Scythe FUMA 3: а что там в Японии? 7 ч.
Китайская YMTC добилась запрета для Micron в Германии — под угрозой поставки 3D NAND 8 ч.
Microsoft представила планшет Surface Pro 12 и ноутбук Surface Laptop 13 на базе Snapdragon X2 Plus 8 ч.
Qualcomm представила платформу Snapdragon Sound Elite Gen 2 для автономных наушников с ИИ и Wi-Fi 6E 9 ч.
Logitech представила G Pro X3 Superstrike — флагманскую игровую мышь с бесконтактными переключателями и 135 часами работы 12 ч.
Logitech представила клавиатуру G Pro X2 Rapid с эффектом Холла и OLED, а также беспроводную гарнитуру G Pro X3 Lightspeed 12 ч.
В России стартовали продажи Xiaomi Redmi Note 17, 17 Pro и 17 Pro Max с ёмкими батареями и повышенной прочностью — от 21 990 рублей 12 ч.
Geely представила сверхбыструю ИИ-зарядку для электромобилей — с 10 до 70 % менее чем за пять минут 13 ч.
Брюссель наконец запустит систему оценки экоустойчивости дата-центров Евросоюза 13 ч.