Более точная технология производства транзисторов

Более точный метод производства новых электронных компонентов позволит еще более миниатюризировать электронные схемы. Ведущий в мире производитель технологического оборудования для производства микрочипов Applied Materials на научной конференции «Semicon West» в Сан-Франциско заявил о возможности создавать слои транзисторов толщиной в один атом, что обеспечивает беспрецедентную точность производства интегральных схем нового поколения.

Новая технология позволит создавать транзисторы для микрочипов меньших размеров из-за повышенной точности в их производстве сравнимой с размером одного атома. Следовательно, можно достичь больших частот работы микрочипов и значительно повысить их энергетическую эффективность. Суть технологии в очень точном нанесении слоя транзистора толщиной в один атом. Причем весь процесс происходит в вакууме, что полностью исключает пагубное влияние воздуха. Это позволяет создавать более тонкие слои транзистора, что достаточно эффективно увеличивает его быстродействие и уменьшает энергопотребление. Хотя стоимость новой технологии больше чем традиционной, но как говорит главный менеджер компании Атиф Нури, она с лихвой окупается большими возможностями в сфере производства электронных компонентов. Новые 22-нанометровые транзисторы положат начало новому поколению электронных компонентов, которые заменят используемые сейчас 32-нанометровые. Именно слой диэлектрика очень сложно создать при значительном уменьшении (до 22 нанометров) размера транзистора. При таком маленьком размере малейшая неточность приводит к появлению дефектов, сильно влияющих на работу транзистора.

Транзисторы, используемые в микрочипах, состоят из нескольких слоев. Сначала идет активный слой, состоящий из кремния. Затем идет слой диэлектрика, образующий так называемые «ворота» для управления переключением состояний транзистора. На рисунке вверху показан разрез 22-нанометрового транзистора. Нижние белые крупинки являются атомами кремния. Голубые крупинки в средине – молекулами диоксида кремния. Большие бирюзовые шарики – оксид гафния. Желтые крупинки – атомы азота. Первые чипы с 22-нанометровыми транзисторами начнут производиться уже в этом году.

Новые более точные технологии будут на руку и одному из ведущих производителей компьютерных чипов – компании Intel, которая уже в этом году собирается начать производство нового поколения микросхем на основе трехмерных транзисторов. Достоинства такого типа транзисторов перед традиционными двухмерными неоспоримы. Но при этом возникают проблемы с точностью их производства. Малейший дефект пагубно повлияет на работу электронного компонента. Заявленная высокая точность нового оборудования Applied Materials будет очень кстати для создания новых транзисторов.