Den technologischen Durchbruch Intel

Jewgenij Rudometov

http://www.rudometov.com

Die Gesellschaft Intel hat die Entwicklung und die Bereitschaft zur Einfьhrung der neuen perspektivischen Materialien, die die Verbesserung der privaten Eigenschaften der Transistoren gewдhrleisten, der hochproduktiven die Grundlage bildenden Prozessoren erklдrt. Die neuen Lцsungen ermцglichen uznachitel'no men'shit' die Strцme der AusflieЯen und entsprechend allgemein teploobrazovanie, dass es bis in die letzte Zeit das unlцsbare Problem schien

Die Entwicklung der Halbleitertechnologien und die Vervollkommnung der Architektur der integrierten Computerschaltkreise der Prozessoren nicht nur dehnt die Mцglichkeiten der Rechner aus, sondern auch wendet sich fьr die Gelehrten und der Ingenieure von den auЯerordentlich komplizierten Problemen um.

Wie bekannt, dem eigentьmlichen Orientierungspunkt fьr die Entwicklung der Zweige, die mit den elektronischen Komponenten verbunden sind, schon mehr dienen drei Jahrzehnte das nicht unbekannte Gesetz der Quatsch. Dieses empirische Gesetz sagt die Doppelbildung der Zahl der Halbleiterelemente im Bestande von den integrierten Schaltkreisen jeder anderthalb-zwei Jahre voraus. Doch, wenn der Umfang der winzigen Elemente der logischen integrierten Schaltkreise – der Transistoren – von der Generation zur Generation immer weniger und weniger wird, und die Dichte ihrer Integration auf dem Kristall der Halbleitereinrichtung, nach dem Gesetz der Quatsch, wдchst ungestьm, den Herstellern wird schwieriger sein, aller die technologischen Probleme, die infolge der Handlung der natьrlichen Gesetze die Physiker entstehen zu entscheiden. Schon heute gibt es die Umfдnge der Transistoren schon mehreren Virus der Grippe.

Natьrlich, bei den Fachkrдften entstehen die Zweifeln immer цfter - man darf nicht die Umfдnge der Transistoren unendlich verringern, es soll irgendwelche physische Grenze der Miniaturisierung sein.

Die Hauptbarrieren auf die Pfade der Miniaturisierung der Transistoren sind die Markierung der Wдrme bei der Arbeit des Transistors und das AusflieЯen des Stromes, das von seiner Durchdringung durch auЯerordentlich feinen izoirujushchie die Schichten veranlassen ist. Daraufhin gibt es je mehreren Transistor, desto es ist diese Schichten, die hцher ungesteuerten Strцme der AusflieЯen, also, und mehr teplovydelenie als Hundert Millionen Transistoren in den Prozessoren feiner. Die gegebenen negativen Lцsungen wachsten je nach der Verkleinerung des technologischen Zooms ungestьm an. Es wurde der Hauptkritik des Gesetzes der Quatsch in die letzten Jahre eben.

Doch, die Probleme, die von der Miniaturisierung der Transistoren bewirkt sind anerkennend, und suchen von den Beschrдnkungen, die von den physischen Gesetzen aufgelegt werden, die Ingenieure Intel stдndig und finden die nicht traditionellen Lцsungen. Einer der perspektivischen Pfade ist die Suche der neuen Materialien und die Vervollkommnung der Architektur und der Topologie der Transistoren, die die Grundlage aller modernen integrierten Schaltkreise und die Prozessoren sind.

Dem Thema der letzten Errungenschaften der Gesellschaft Intel war das Treffen mit Frank Spindlerom (Frank E gewidmet. Spindler), des Vizeprдsidenten Corporate Technology Group der Gesellschaft Intel, des Direktors Industry Technology Program mit den Journalisten der fьhrenden Massenmedien.

In der Aktion hat er einige Grundlagen der Architektur der modernen komplizierten integrierten Schaltkreise betroffen, zu denen sich die modernen Prozessoren verhalten.

Alle Feldtransistoren enthalten die spezielle isolierende Schicht - den feine Dielektrisch-Film unter zatvorom, d.h. der Elektrode, die "das Einschalten" und "das Ausschalten" des Transistors verwaltet. Die Eigenschaften dielektrika zatvora leisten den entscheidenden Einfluss auf die Arbeit des Transistors. Die letzten 30 Jahre als das Hauptmaterial fьr dielektrika zatvora wurde dioksid des Siliziums (SiO₂) verwendet, was von seiner Fertigungsgerechtheit und der Mцglichkeit der systematischen Verbesserung der Charakteristiken der Transistoren je nach der Verkleinerung ihrer Umfдnge bedingt war. Fьr heute bildet in den Transistoren, die von der Gesellschaft Intel hergestellt werden, die Dicke der Schicht dielektrika zatvora aus dioksida des Siliziums nur 1,2 nanometra - das heiЯt, ist zu fьnf atomaren Schichten vergleichbar. Tatsдchlich, es ist an der Grenze fьr das gegebene Material, da im Ergebnis der weiteren Verkleinerung des Transistors und schon nahe, wie die Untersuchung, uton'shenija der Schicht dioksida des Siliziums der Strom des AusflieЯens durch dielektrik zatvora wesentlich wachsen wird, was zu den wesentlichen Verlusten des Stromes und ьberschьssig teplovydeleniju bringen wird. Nach den Schдtzungen der Experten der Gesellschaft Intel, in den modernen Chips schon fast 40 % der Energie verliert sich wegen der AusflieЯen.

Vor dem Zweig kostet die globale Aufgabe der Entwicklung und der Einfьhrung der neuen Materialien als Ersatz dioksida des Siliziums, das sich auf der Grenze der Mцglichkeiten befindet seit langem.

Die Forscher Intel bieten sofort zwei revolutionдre technologischen Lцsungen an, die zulassen, die obenerwдhnten Schwierigkeiten zu ьberwinden und verlдngern die Handlung des Gesetzes der Quatsch, wie mindestens, der Jahre auf zehn. Fьr die Lцsung der wachsenden Probleme teplovydelenija und des Stromes des AusflieЯens plant die Gesellschaft Intel alle, verwendet zur Zeit in der Qualitдt dielektrika zatvora die feine Schicht dioksida des Siliziums mit der dickeren Schicht ganz neu dielektrika mit dem hohen Dielektrisch-Koeffizienten "zu" zu ersetzen (sogenannt «high-k» dielektrikom), was wesentlich – ungefдhr in 100 Male ermцglichen wird! - die Strцme des AusflieЯens zu verringern. Der zweite Teil der Lцsung besteht in der Entwicklung des neuen Materials (der Legierung der Metalle) fьr zatvora, da neu «high-k» dielektrik mit dem vorigen Material zatvora – den polykristalline Silizium schlecht vereinbar ist.

Die Transistoren werden aufgrund der neuen Materialien, verfьgend in den Rekordparametern der Produktivitдt, als die Stьtzpunktvariante fьr die Herstellung der zukьnftigen Prozessoren Intel im Rahmen des Produktionsprozesses mit der Projektnorm 45 nanometrov (betrachtet tehprotsess unter der Kodenummer 1266 aufgrund 300.mm podlozhek ausgefьhrt sein, der kupfernen Verbinden, der Technologie «des ausgebreiteten Siliziums», sowie neu zatvora und dielektrika zatvora wird in die Massenproduktion schon in 2007).

Die Einfьhrung der neuen Materialien hat schon heute nдmlich bis jetzt in den labormдssigen Bedingungen der Versuchsproduktionen zugelassen, die Transistoren mit den hohen Parametern zu erstellen.

Natьrlich, der Vortragende konnte auf die nдchsten Plдne krporatsii Intel stehenbleiben, unter denen die besondere Rolle die Programme, die mit Radio Free Intel verbunden sind einnehmen, deren ambitionierte Ziele dank den neuen Materialien und den Technologien um vieles real'nie wurden.

Es ist nцtig zu bemerken, dass die bedeutenden Mittel in die wissenschaftlichen Forschungen und die neuen Entwicklungen konsequent investierend, gelingt es der Gesellschaft Intel, die Skepsis maloverov zu vertreiben, das Ausfьhren des Gesetzes der Quatsch zu gewдhrleisten und, fortzusetzen, die immer mehr mдchtigen und zur gleichen Zeit kompakten Einrichtungen fьr die breite Palette der Benutzer zu erstellen.

Zum Schluss hat Frank Spindler auf die zahlreichen Fragen geantwortet.

Im Artikel waren die Materialien Intel verwendet