Революционная технология для нового поколения интегральных схем

27 января корпорация IBM объявила об успешном завершении длительных работ по совершенствованию транзистора — крошечного переключателя, который является основным элементом практически всех современных микросхем.В сотрудничестве со своими партнерами по разработке — компаниями AMD, Sony и Toshiba — корпорация IBM нашла способ для формирования важнейшего элемента транзистора из нового материала. Это открывает путь к созданию микросхем, которые меньше по размерам, работают быстрее и потребляют энергию экономнее, чем это считалось возможным до сегодняшнего дня. Что не менее важно, эта технология с минимальными доработками оборудования и процессов может быть внедрена в существующие линии по производству микросхем — что гарантирует ее жизнеспособность в современных экономических условиях.

Ожидается, это достижение окажет сильное воздействие на многие отрасли и приведет к совершенствованию электронных систем всех типов — от компьютеров до устройств потребительской электроники. IBM уже внедрила эту технологию в свою самую современную линию по производству полупроводниковых компонентов в Ист-Фишкилле (штат Нью-Йорк) и, начиная с 2008 г., планирует ее применение в микросхемах, изготавливаемых по проектной норме 45 нм.

"До сегодняшнего дня будущее полупроводниковой отрасли виделось весьма туманным — было совершенно неясно, насколько далеко мы сможем продвинуться с существующими технологиями, — говорит д-р Т.С. Чен (T.C. Chen), вице-президент подразделения IBM Research по науке и технологиям. — После более чем десяти лет работы мы получили направление для дальнейшего движения. В условиях, когда полупроводниковые микросхемы широко используются во всех сферах жизни, эта работа принесет пользу людям самыми различными способами".

Эта технология, относящаяся к категории high-k/metal-gate (диэлектрик с высоким значением k/металлический затвор), внедряет новый материал в важнейшую часть транзистора, которая управляет выполнением его первичной, т.н. "переключательной" функции. Новый материал существенно превосходит своих предшественников по электрическим характеристикам, улучшает процессы функционирования транзистора и позволяет уменьшить его размеры по сравнению с достижимыми сегодня пределами.

Как следствие, применение этого материала позволит отрасли и в дальнейшем развиваться по т.н. "Закону Мура" — постулату полупроводниковой индустрии, согласно которому число транзисторов в кристалле удваивается каждые 12-18 месяцев, вследствие чего соответствующим образом растут такие показатели кристаллов, как производительность и функциональность. На протяжении десятилетий полупроводниковая отрасль могла поддерживать этот темп совершенствования, однако при использовании нынешних технологий она уже приближалась к своему пределу, что угрожало замедлить ее будущее развитие.

Не менее важным, чем сам новый материал, является метод его внедрения в существующие технологии производства. Разработанная специалистами IBM процедура создания вышеупомянутого транзисторного компонента на основе нового материала не требует крупных изменений производственного оборудования и процессов — что имеет важнейшее значение с точки зрения экономической применимости этой новой технологии.

Промежуточные результаты этой работы ранее были опубликованы корпорацией IBM в научных журналах и представлены на конференциях по полупроводниковым технологиям. IBM планирует опубликовать краткое изложение итоговых результатов аналогичным образом.