Infineon memanfaatkan Teknologi Multi-Gate untuk mencapai hasil kejayaan - Struktur semikonduktor ba

Munich, 04 Disember 2006 - Teknologi transistor kesan padang pelbagai pintu nampaknya merupakan jawapan kepada banyak cabaran di jalan ke arah litar bersepadu yang lebih kecil yang mengekalkan kefungsian yang tinggi sambil memakan tenaga yang jauh lebih kecil daripada teknologi single-gate yang disediakan hari ini . Dalam demonstrasi teknologi baru ini, para penyelidik di Infineon telah menguji litar kompleks pertama dunia yang direka menggunakan arsitektur transistor pelbagai pintu gerbang baru 65nm. Dengan lebih kurang 30 peratus jejak yang lebih kecil berbanding dengan teknologi single-gate semasa dengan fungsi dan prestasi yang sama, transistor baru mempunyai arus diam yang mengukur faktor 10 kurang. Menurut pengiraan penyelidik, ini akan meningkatkan kecekapan tenaga dan hayat bateri peranti mudah alih sehingga dua kali dibandingkan dengan teknologi 65nm yang akan dikeluarkan hari ini. Untuk nod teknologi masa depan (32nm dan seterusnya), faktor ini akan meningkat dengan ketara.

 

"Dengan litar bersepadu pertama di dunia dalam teknologi pelbagai pintu gerbang 65nm, kami telah membuktikan bahawa kemajuan boleh dibuat dalam industri semikonduktor bukan hanya dengan terus berkembang," kata Prof. Dr. Hermann Eul, ahli Lembaga Pengurusan Infineon dan ketua kumpulan perniagaan Penyelesaian Komunikasi. "Hari ini kita dicabar untuk menggunakan proses dan bahan-bahan yang tersedia kepada kita dengan cara yang lebih inovatif untuk memajukan teknologi kita sebagai kos yang cekap yang mungkin. Hasil penyelidik kami memang mengagumkan dan jauh dari itu, berdasarkan keputusan setakat ini, kami menjangkakan teknologi multi-gate boleh menawarkan peluang yang baik untuk meneruskan peranti CMOS ke 32nm dan ke bawah. "

 

Litar 65nm yang diuji oleh penyelidik Infineon mengandungi lebih daripada 3,000 transistor aktif yang direka dalam teknologi multi-gate tiga dimensi. Hasilnya mengesahkan bahawa pelbagai pintu adalah sama kuat dengan teknologi dewasa hari ini, tetapi menggunakan separuh sebanyak tenaga untuk fungsi yang sama, kelebihan yang pasti menjadi semakin penting dalam membolehkan generasi teknologi masa depan.

 

Sampai sekarang, industri semikonduktor telah memenuhi permintaan pelanggan untuk prestasi yang lebih tinggi dengan kerap meneruskan untuk menyusun semula transistor sehingga batas-batas yang sesuai dengan teknologi. Inilah satu-satunya cara yang mungkin untuk menghasilkan telefon bimbit dengan kamera bersepadu, dan pemain MP3 super-rata dengan kapasiti penyimpanan yang besar. Walau bagaimanapun, lebih kecil saiz litar bersepadu, semakin besar arus tertutup yang tidak diingini, juga dikenali sebagai arus bocor, yang membawa kepada penggunaan tenaga yang tidak perlu. Walaupun tidak ada aktiviti yang hadir dan transistor secara nominal "mati," elektron masih bocor menerusi penghalang yang berkurangan, yang hanya beberapa nanometer tebal dan hanya dikawal dari permukaan oleh pintu tunggal bagi transistor planar konvensional.

 

Untuk dapat menghidupkan dan menghidupkan transistors secara pasti dan memastikan penggunaan tenaga menjadi minimum mutlak walaupun pengurangan berterusan, para penyelidik di Infineon memilih untuk berinovasi dalam arah yang benar-benar baru: mereka menukar arsitektur transistor standard planar yang telah rata (dua- dimensi) selama 50 tahun yang lalu, untuk membentuk struktur tiga dimensi. Dimensi ketiga adalah kunci kejayaan: elektrod pintu transistor kini melekatkan penghalang potensi penipisan pada beberapa pihak (multi-gate), sehingga menawarkan 3 kali permukaan sentuhan untuk memastikan transistor dapat benar-benar dimatikan. 

 

Proses pembuatan konvensional dan bahan-bahan yang ada sekarang boleh digunakan untuk membina litar dalam teknologi multi-gerbang pada substrat pukal silikon atau silicon-on-isolator, sehingga menghasilkan produksi mereka secara bebas dari inovasi bahan yang intensif. Menggunakan dimensi ketiga juga membuka satu lagi kelebihan yang luar biasa: dengan bilangan transistor yang sama pada cip, jumlah silikon yang digunakan secara aktif bagi setiap transistor dapat dikurangkan, yang menjimatkan bahan dan kos.

 

Infineon akan terus meneroka proses pembuatan baru yang boleh digunakan sebagai teknologi asas dalam pengeluaran besar-besaran dalam tempoh lima hingga enam tahun, sebahagiannya berkaitan dengan penyertaannya dalam program rakan kongsi inti di IMEC (Pusat Elektronik Interuniversity Micro, Leuven, Belgium), Pusat Penyelidikan Eropah.