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1、Common Platform 2013技術(shù)大會(huì) 【PConline 資訊】IBM在Common Platform技術(shù)論壇上展示了藍(lán)色巨人對(duì)未來晶圓的發(fā)展預(yù)測，Common Platform是IBM、Globalfoundries和Samsung的聯(lián)盟，旨在研究3D晶體管FinFET的芯片。在2月份舉行的這次Common Platform 2013技術(shù)論壇上，IBM除了展示FinFET這種3D晶體管技術(shù)外，還展示了諸如硅光子晶體管，碳納米管等前沿技術(shù)。 
Common Platform 2013技術(shù)論壇
硅晶元
英特爾晶體管研制計(jì)劃 有報(bào)道指出，現(xiàn)階段普遍應(yīng)用的硅晶體管在尺寸上有一個(gè)10nm的物理極限。目前硅晶體管制程已經(jīng)推進(jìn)到22nm，14nm也近在咫尺，然而根據(jù)英特爾2011年的一份技術(shù)資料，其10nm制程的CPU要等到2015年。而且10nm也接近了硅晶體管的物理極限。相比之下，要想摩爾定律繼續(xù)有效，碳納米材料更有希望提升晶體管密度來拯救摩爾定律。 IBM半導(dǎo)體研究部門負(fù)責(zé)人Gary Patton表示，45nm制程工藝的芯片已經(jīng)開始在穩(wěn)步的推出市場。對(duì)于目前的硅晶體管的10nm物理極限，Patton認(rèn)為極限的EUV光刻技術(shù)可能讓晶體管突破10nm這一大關(guān)。2、IBM展示前沿晶體管技術(shù) EUV光刻技術(shù)，在芯片制作的過程中，晶體管實(shí)際是一個(gè)個(gè)非常小的電路回路。而將這些電路回路刻在芯片的就是采用光刻技術(shù)，晶體管的大小很大一定程度要取決于光刻技術(shù)，就比如說，你用很細(xì)的筆才能寫出很細(xì)小的字，而用毛筆是絕對(duì)辦不到的。而目前最先進(jìn)的EUV光刻技術(shù)理論上能印刷出最小7nm的電子回路。
IBM展示光刻技術(shù)
IBM解決光刻技術(shù)難題方案 盡管如此，Gary Patton堅(jiān)信CMOS支持工藝仍然會(huì)繼續(xù)向前發(fā)展，但是需要一些新的技術(shù)，比如碳納米晶體管和硅光子晶體管等。
FinFET的發(fā)明人胡正明在中國演講 3、3D晶體管技術(shù)FinFET 傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的晶體管—場效晶體管 (Field-effecttransistor；FET)，其控制電流通過的閘門，只能在閘門的一側(cè)控制電路的接通與斷開，屬于平面的架構(gòu)。而FinFET則是一種3D結(jié)構(gòu)，全名為FinField-effecttransistor，鰭式場效晶體管。通過類似魚鰭的叉狀3D架構(gòu)的閘門，來控制電路的接通與斷開。
FinFET 通過這種3D晶體管閘門的設(shè)計(jì)可以大幅改善電路控制并減少漏電流(leakage)，也可以大幅縮短晶體管的閘長，將晶體管制程工藝提高到更小的尺寸，以達(dá)到摩爾定律的預(yù)測。英特爾馬宏升談到摩爾定律，雖然按照摩爾定律晶體管的性能的不斷提升給了芯片制造商不容小覷的壓力，但是壓力就是動(dòng)力，也是一個(gè)機(jī)遇。
Commom Platfrom 在2012年3月份，IBM、三星以及GlobalFoundries成立了名為Commom Platfrom的聯(lián)盟，共同對(duì)FinFET晶體管也就是3D晶體管進(jìn)行研究，交換各自的研究成果，旨在更快的推出14nm的3D晶體管。
Commom Platfrom 2012技術(shù)論壇 3月14日，在舊金山舉辦的Commom Platfrom 2012技術(shù)論壇上，來自三星的發(fā)言人Anna Hunter表示，Commom Platfrom將會(huì)在2014至2015年之間推出3D晶體管。
而在Commom Platfrom 2013技術(shù)論壇上，IBM不僅展示了3D晶體管技術(shù)，而且同時(shí)展示了碳納米管技術(shù)以及硅光子技術(shù)。 4、碳納米管及硅納米光子 IBM此前就傳出消息，在碳納米晶體管上取得了重大技術(shù)突破，在單個(gè)芯片上集成了上萬個(gè)碳納米晶體管，雖然比起目前硅晶體管密度還有一定差距，但這卻是碳納米晶體管取代硅晶體管的重要一步。IBM的碳納米晶體管技術(shù)已經(jīng)達(dá)到9nm的制程工藝水平。
IBM展示碳納米晶圓 根據(jù)國外媒體報(bào)道，IBM的科學(xué)家們已經(jīng)研制出一種新的芯片，這種芯片是將碳納米管覆蓋層和硅晶片結(jié)合起來，在單個(gè)芯片上成功放置了上萬個(gè)晶體管，雖然相比于目前硅晶體管芯片動(dòng)輒上億的數(shù)目不能相提并論，例如IBM Power7的晶體管數(shù)目就在12億，但是未來碳納米管可延伸的空間很大。
碳納米晶體管示意圖 IBM另外還展示了一種使用光代替電子信號(hào)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，該技術(shù)可能很快會(huì)讓大文件傳輸?shù)南拗谱兂蓺v史，測試中每個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳輸率能夠達(dá)到25Gbps。 IBM聲稱，這種光數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，用光脈沖替代了電子信號(hào)，名為“硅納米光子學(xué)”，可在單一一塊通過亞100nm半導(dǎo)體技術(shù)制成的硅芯片上創(chuàng)建出一個(gè)讓不同光學(xué)部件和電路協(xié)作的環(huán)境。
硅納米光子工作原理示意圖
硅納米光子學(xué) 【全文總結(jié)】：隨著晶體管尺寸和密度越來越接近物理極限，拯救摩爾定律則需要新的技術(shù)，對(duì)于下一代的3D晶體管技術(shù)，誰能占得先機(jī)？有消息稱，77%的FinFET技術(shù)專利是由GlobalFoundries、IBM、三星等聯(lián)盟共同擁有IBM、三星、GlobalFoundries的聯(lián)盟能否在3D晶體管技術(shù)中搶占市場先機(jī)，讓我們拭目以待吧。（太平洋電腦網(wǎng)） |
