ილინოისის მკვლევარები აწყობენ 3D სილიკონის ჩიპებს მურის კანონის გასაგრძელებლად

ილინოისის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა Qing Cao-ს ხელმძღვანელობით ააშენეს 625 ტრანზისტორიანი სამი დასტა, მიაღწიეს რა 98-100%-იან საწარმოო გამოსავლიანობას.illinois
პროცესი გადააქვს ულტრათხელი სილიკონის ნანომემბრანები მზა სქემებზე 200°C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე, რაც ინარჩუნებს მუშაობას თერმული ლიმიტების ფარგლებში.analyticsinsight
გუნდი მუშაობს IBM-თან, Intel ↗10.64%-თან და TSMC-თან, რათა ტექნოლოგია სამრეწველო წარმოებისკენ წაიყვანოს.scienmag

ილინოისის მკვლევარები ავითარებენ დასაწყობად ვარგის 3D სილიკონის ჩიპებს მურის კანონის გასაგრძელებლად

ილინოისის უნივერსიტეტის Urbana-Champaign-ის გუნდმა აჩვენა მაღალი წარმადობის სილიკონის სქემების ვერტიკალურად, ფენა-ფენა აგების მეთოდი, გარღვევა, რომელიც ნახევარგამტარების ინდუსტრიას წინსვლის გზას შესთავაზებს, რადგან ტრანზისტორების ტრადიციული დაპატარავება თავის ფიზიკურ ზღვარს აღწევს.

ზევით აშენება

კვლევა, რომელიც გამოქვეყნდა Nature-ში და ხელმძღვანელობდა მასალათმცოდნეობის პროფესორი Qing Cao, წარმოადგენს მონოლითური სამგანზომილებიანი ინტეგრაციის პროცესს სტანდარტული მონოკრისტალური სილიკონის გამოყენებით — იგივე მასალა, რომელიც უკვე გამოიყენება ჩიპების ინდუსტრიაში. ტექნიკა ეყრდნობა ულტრათხელ სილიკონის ნანომემბრანებს, რომლებიც გადატანილია დასრულებულ სქემების ფენებზე რულონური ლამინატორის გამოყენებით, ტემპერატურაზე არაუმეტეს 200 გრადუსი ცელსიუსით, რაც კარგად ჯდება 400-გრადუსიან თერმულ ბიუჯეტში, რათა თავიდან იქნას აცილებული არსებული ლითონის გაყვანილობის დაზიანება.analyticsinsight

ამ მიდგომის გამოყენებით, გუნდმა დაამზადა სამი ვერტიკალურად დასტური მოწყობილობის ფენა, თითოეული შეიცავს 625 ტრანზისტორს, მიაღწია რა 98-დან 100 პროცენტამდე გამოსავლიანობას აკადემიურ სუფთა ოთახშიც კი. ტრანზისტორები შეესაბამებოდა ჩვეულებრივი სილიკონის მოწყობილობების მუშაობას და სამიდან ოთხჯერ აღემატებოდა ალტერნატიულ დაბალტემპერატურულ მასალებს.illinois

რატომ არის ეს მნიშვნელოვანი

განსხვავებით არსებული ჩიპლეტებზე დაფუძნებული მიდგომებისგან, რომლებიც აერთიანებს ცალკე დამზადებულ ვაფლებს, მონოლითური 3D ინტეგრაცია აშენებს თითოეულ ფენას პირდაპირ წინა ფენის თავზე, რაც იძლევა 10-დან 100-ჯერ უფრო მკვრივ ვერტიკალურ კავშირებს, ფენებს შორის უფრო მცირე დაშორებებს და ნანომეტრული მასშტაბის განლაგების სიზუსტეს. მკვლევარებმა აჩვენეს მომუშავე 3D ლოგიკური სქემები და სტატიკური ოპერატიული მეხსიერების უჯრედები, რომლებმაც შეამცირეს სქემის კვალი სამჯერ, ეკვივალენტურ ბრტყელ დიზაინებთან შედარებით.illinois

„ეს ჰგავს გაშლილი გარეუბნის მაღალსართულიანი შენობებით ჩანაცვლებას: თქვენ იღებთ იმავე ფუნქციონირებას, მაგრამ სივრცითი კვალი მცირდება, ხოლო ფენებს შორის კომუნიკაცია უფრო სწრაფი და ეფექტური ხდება“, — თქვა Cao-მ.illinois

ინდუსტრიისკენ მიმავალი გზა

მკვლევარები ახლა მუშაობენ ტექნოლოგიის სამრეწველო ნახევარგამტარების საწარმოებში გადასატანად, მხარდაჭერილი IBM-თან, Intel-თან და TSMC-თან პარტნიორობით უნივერსიტეტის მოწინავე ნახევარგამტარული ჩიპების ცენტრის მეშვეობით.scienmag

„თქვენ შეგიძლიათ გააგრძელოთ ფენების დაწყობა იმ სამის მიღმა, რაც ჩვენ ვაჩვენეთ“, — თქვა Cao-მ. „ჩვენ ახლა გვაქვს მყარი საფუძველი ამ ტექნოლოგიის გადასატანად და მისი დაუყოვნებელი პერსპექტივის საჩვენებლად სამრეწველო ნახევარგამტარების საწარმოში.“illinois