Сегодня 03 марта 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.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Просыпайся, самурай: первую волну мартовских новинок Game Pass возглавила Cyberpunk 2077 7 мин.
Драйвер Nvidia 595.71 WHQL ограничил ручной разгон у GeForce RTX 50-й серии 10 мин.
Meta начала тестировать платформу для ИИ-поиска товаров 12 мин.
Alibaba представила малые ИИ-модели Qwen3.5, которые работают на ноутбуке и обходят аналоги OpenAI 33 мин.
SAP выплатит почти полмиллиарда доларров за то, что «заманила» Teradata в невыгодное совместное предприятие почти 20 лет назад 52 мин.
«Разница поразительна»: Capcom удалила из ремейка Resident Evil 4 скандальную защиту The Enigma Protector, и фанаты в восторге 2 ч.
Не только игры: Unreal Engine стал неотъемлемой частью всей творческой индустрии 2 ч.
Microsoft ускорила рейтрейсинг в DirectX 12 за счёт переупорядочивания лучей — прирост скорости до 90 % 4 ч.
Слухи: разработку многострадальной The Wolf Among Us 2 опять перезапустили, но релиз уже не за горами 4 ч.
Сэм Альтман пообещал, что OpenAI внесёт поправки в «скользкий» контракт с Минобороны, чтобы защитить людей от слежки 5 ч.
Microsoft добавила в ROG Xbox Ally X автоматическую запись игровых хайлайтов — NPU наконец-то пригодился 14 мин.
Corning представила защитное стекло Gorilla Glass Ceramic 3 с долгосрочной прочностью 30 мин.
NVIDIA инвестировала $4 млрд в поставщиков лазеров и фотоники для ИИ ЦОД Lumentum и Coherent 43 мин.
«Росскосмос» починил стартовую площадку «Союзов» на «Байконуре» и готовится к запуску «Прогресса» 43 мин.
Иранские дроны повредили два дата-центра Amazon в ОАЭ и «зацепили» ещё один в Бахрейне 2 ч.
Теорию о магнитной памяти в двумерных материалах доказали экспериментом — ждём прорывов в ёмкости HDD? 3 ч.
Tecno анонсировала глобальные версии смартфонов Camon 50 Ultra 5G и Camon 50 3 ч.
MSI выпустила GeForce RTX 5070 Light Edition и Void Edition по мотивам World of Warcraft: Midnight 3 ч.
Samsung задержит запуск техасского завода полупроводников до 2027 года, а пострадает Tesla 3 ч.
Сделано в США: Flex начала выпуск американских ИИ-серверов с AMD Instinct 4 ч.