納米技術(shù)提新日程 近十年不會取代當(dāng)前工藝 (2006-04-01)
發(fā)布時間:2007-12-04
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來源:硅谷動力
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將于當(dāng)?shù)貢r間本周六發(fā)表的《國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖》對向后硅時代的過渡進(jìn)行了預(yù)測,這一報(bào)告被半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)用來作為一項(xiàng)判斷怎樣以最好的方式來分配新技術(shù)研發(fā)資金的規(guī)劃工具。對于放棄傳統(tǒng)的硅晶體管已經(jīng)成為這一報(bào)告的一個重要的部分,預(yù)計(jì)將在未來的后十年,納米技術(shù)不會取代當(dāng)前的芯片制造工藝。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在最近的幾年中已經(jīng)多次發(fā)明了旨在使傳統(tǒng)晶體管尺碼變得更小的新技術(shù),為在芯片中集成更多的晶體管和提高芯片處理能力提供了應(yīng)有的可能。到目前為止,最小的晶體管僅僅象幾個分子那樣大,據(jù)業(yè)界人士認(rèn)為,它只能在在未來的后十年中繼續(xù)縮小晶體管的尺碼。就是這樣的話,象這樣的晶體管也仍然要比采用了納米技術(shù)的晶體管大。因此,研究人員正在試用除硅之外的其它材料研制新一代晶體管,諸如有機(jī)分子和碳納米管。據(jù)參與撰寫這一報(bào)告的一些研究人員表示,納米電子開關(guān)的研發(fā)已經(jīng)到了能夠以很低的成本可靠地生產(chǎn)的階段。向新的納米技術(shù)的過渡有可能會在2015年前后,到那時,芯片廠商將會在繼續(xù)縮小傳統(tǒng)晶體管尺碼上顯得無可奈何。隨著傳統(tǒng)晶體管的尺碼小到了只有幾個分子那樣,就會出現(xiàn)一些奇怪的量子效應(yīng),進(jìn)一步導(dǎo)致人們無法精確地判斷晶體管的“開”、“關(guān)”狀態(tài)。而納米級的晶體管將不會受到量子效應(yīng)的影響。
據(jù)惠普公司實(shí)驗(yàn)室量子結(jié)構(gòu)方面的研究人員菲利浦表示,硅的物理性質(zhì)僅僅能夠達(dá)到目前的這一水平。為了取代傳統(tǒng)的晶體管,惠普公司實(shí)驗(yàn)室正在積極研發(fā)新型的分子級開關(guān)。他表示,我們開發(fā)的開關(guān)利用了量子效應(yīng)。英特爾公司的技術(shù)戰(zhàn)略主管鮑羅也闡述了向硅之外材料過渡的必要性。英特爾公司正在開發(fā)0.010微米工藝技術(shù)。由于芯片上集成的晶體管數(shù)量目前已經(jīng)超過了10億大關(guān),那么,要生產(chǎn)晶體管數(shù)量1000倍于當(dāng)前水平的芯片就需要新型開關(guān)和材料。據(jù)鮑羅表示,未來后10年的目標(biāo)將是生產(chǎn)集成有超過1萬億個開關(guān)的芯片。
《國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖》中提到的第二種技術(shù)被稱為“交叉開關(guān)”技術(shù),惠普公司的研究人員正在研發(fā)這一技術(shù)。這一技術(shù)使用了有機(jī)分子,將能夠?qū)崿F(xiàn)在芯片上集成1萬億個開關(guān)的目標(biāo)。