Сегодня 10 апреля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Intel показала путь к посткремниевым чипам: 2D-транзисторы, совместимые с массовым производством

2D-транзисторы на основе 2D-материалов демонстрируются в академических и лабораторных условиях более десяти лет, но ни одна из этих демонстраций не была совместима с крупносерийным производством. Они основывались на специализированных исследовательских инструментах и ​​хрупких технологических этапах. Но на этой неделе Intel Foundry и Imec продемонстрировали готовую к 300-миллиметровому производству технологию производства 2D-полевых транзисторов (2DFET).

Современные передовые техпроцессы — такие как Intel 18A, Samsung SF3E, TSMC N2 — основаны на транзисторах с затвором, окружающим затвор со всех сторон (Gate-All-Around, GAA). В настоящее время все ведущие производители микросхем разрабатывают комплементарные полевые транзисторы (Complementary Field-Effect Transistor, CFET) с возможностью их вертикального размещения с целью повышения плотности за пределы возможностей GAA.

CFET считаются следующим шагом после транзисторов с затвором, охватывающим всю поверхность кристалла, и ожидается, что они появятся в течение следующего десятилетия. Однако Intel и другие производители микросхем утверждают, что дальнейшее масштабирование в конечном итоге приведёт к пределу физических возможностей кремниевых каналов, где электростатический контроль и подвижность носителей ухудшаются из-за чрезвычайно малых размеров. Для решения этой проблемы отрасль все чаще оценивает двумерные материалы, которые могут формировать каналы толщиной всего в несколько атомов, сохраняя при этом надёжный контроль тока.

Intel и Imec представили на IDM доклад, в котором подробно описывается их работа над семейством дихалькогенидов переходных металлов (TMD) — перспективных материалов для производства чипов, представляющих собой атомарно тонкие кристаллы. В продемонстрированных структурах сульфид вольфрама (WS2) и сульфид молибдена (MoS2) использовались для создания транзисторов n-типа, а селенид вольфрама (WSe2) служил материалом для каналов p-типа. Эти соединения изучаются уже много лет, но подогнать их под существующие технологические процессы производства чипов на 300-мм пластинах не получалось. Основная сложность заключалась в том, что хрупкие каналы легко повредить. А также разработчикам мешало то, что предлагаемые прежде решения невозможно надежно воплотить в условиях современного массового производства.

Основной инновацией, представленной Intel и Imec, является схема интеграции контактов и затворных стеков, совместимая с производством. Intel вырастила высококачественные 2D-кристаллы и покрыла их многослойным стеком из оксидов алюминия (Al2O3), гафния (HfO2) и кремния (SiO2). Затем с помощью тщательно контролируемого селективного травления, концептуально схожего с одним из этапов традиционного изготовления чипов, получилось сформировать верхние контакты. Таким образом удалось обеспечить целостность лежащих в основе 2D-каналов, которые очень чувствительны к загрязнению и физическим повреждениям.

Ключевым нововведением, представленным Intel и imec, является совместимая с производством на 300-мм пластинах схема интеграции контактов и затворной структуры. Этот подход решает одну из самых сложных задач в разработке 2D-транзисторов: формирование масштабируемых контактов с низким сопротивлением с использованием процессов, совместимых с производственным оборудованием. Наряду с контактами, Intel и imec также продемонстрировали возможность изготовления модулей затворной структуры.

 Источник изображения: Imec

Источник изображения: Imec

Важность этой совместной работы Intel и imec заключается не в немедленном внедрении в производство, поскольку 2D-транзисторы на основе 2D-материалов относятся к долгосрочной перспективе, возможно, ко второй половине 2030-х или даже к 2040-м годам. Ценность исследования скорее в снижении рисков при разработке и последующем производстве микросхем, которые будут использовать 2D-материалы.

Проверяя технологию в условиях реального производства, Intel Foundry позволяет клиентам и внутренним группам разработчиков оценивать её возможности, используя реалистичные, масштабируемые технологические предположения, а не идеализированные лабораторные условия. Этот подход призван ускорить тестирование устройств, компактное моделирование и ранние исследования в области проектирования.

Для Intel Foundry это исследование имеет особую важность. Во-первых, Intel Foundry продолжает проводить долгосрочные исследования технологий, которые понадобятся через годы, если не десятилетия, а это значит, что у компании будут решения для полупроводниковой промышленности в 2030-х или 2040-х годах, и, следовательно, она останется надёжным партнёром. Во‑вторых, Intel подчёркивает, что даже на этапе исследований новые концепции транзисторов должны разрабатываться с учётом технологичности производства, что под силу немногим компаниям.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft заверила, что исправила все ошибки Windows 11 25H2 — по крайней мере известные 52 мин.
Google внедрила сквозное шифрование в Gmail на Android и iOS, но не для всех 58 мин.
После года жалоб игроков разработчики Dune: Awakening всё-таки сделают PvP полностью опциональным 2 ч.
Утилиты CPU-Z и HWMonitor подменили вредоносами на официальном сайте — разработчики уже всё исправили 4 ч.
Microsoft опровергла своё же заявление, что Copilot — только для развлечений 5 ч.
Wasabi купит у Seagate сервис облачного хранения Lyve Cloud 5 ч.
Экранизация Metal Gear Solid спустя 20 лет после анонса подала признаки жизни — фильм снимут режиссёры ужастика «Пункт назначения: Узы крови» 6 ч.
Mozilla раскритиковала Microsoft, которая навязывает ИИ Copilot 6 ч.
Европа оштрафовала американских бигтехов на $7 млрд за два года и разозлила Трампа 6 ч.
OpenAI вслед за Anthropic объявила о создании мощнейшего ИИ, который опасно давать в руки всем подряд 6 ч.
Big Battlemage наконец предстал на фото: в Сети показали разборку видеокарты Intel Arc Pro B70 38 мин.
«Удачи вам в ваших сборках!»: EK Water Blocks подняла цены на компоненты для систем жидкостного охлаждения 41 мин.
На падающем рынке смартфонов Apple нарастила поставки iPhone и выбилась в лидеры 44 мин.
Xiaomi представила доступного конкурента MacBook Pro на процессоре Intel Panther Lake 54 мин.
Спотовые цены на DDR4 упали на 5 % — впервые за год 54 мин.
Xiaomi 15T, Redmi Note 15 Pro 5G и Poco M8 — производительные и надёжные смартфоны 57 мин.
Framework предрекла смерть ПК в их теперешнем виде 58 мин.
В Южной Корее ввели бесплатный базовый мобильный интернет — даже после исчерпания трафика 60 мин.
Миллиард за мегаватт: «Ростелеком» построит 100-МВт дата-центр за 100 млрд рублей 3 ч.
DJI выпустила электродвигатели, которые стирают грань между мотоциклом и велосипедом — Avinox M2S выдаст до двух «лошадок» 4 ч.