RUSmicro
09.05.202512:53
🇺🇸 Вести из лабораторий. Нитридные ферроэлектрики. США
В Мичиганском центре характеристик материалов начали тестировать опытные образцы электронных компонентов на основе нитридных ферроэлектриков с вюрцитной структурой
В Мичиганском университете вот уже не первый год изучают нитридные ферроэлектрики со структурой вюрцита.
Нитридные ферроэлектрики - это класс материалов, основанных на нитридах (соединениях азота с металлами, например, AlN), обладающих ферроэлектрическими свойствами. То есть способных иметь спонтанную электрическую поляризацию, которую можно переключать внешним электрическим полем.
До недавних времен ферроэлектрические свойства изучали применительно к оксидам, например, BaTiO₃, Pb(Zr,Ti)O₃. Но оказалось, что нитриды в этом плане могут быть интереснее. Прежде всего потому, что у них гексагональная структура, как у GaN, AlN, что во-первых обещает их совместимость, а во-вторых позволяет добиваться устойчивых ферроэлектрических состояний в гетероструктурах на основе нитридов группы III (AlGaN, InGaN).
Внутри такого материала возникают области с поляризацией, способной изменяться под воздействием поля и сохраняться после снятия поля, сохраняя информацию. Это означает, что нитридные ферроэлектрики способны хранить информацию с помощью электрических полей. Кроме того, они не разрушаются при смене полярности, что обещает множественную востребованность в различных областях электроники.
Исследованиями в Мичиганском университете занимались Эммануил Киупакис (Emmanouil Kioupakis) и Зетиан Ми (Zetian Mi), экспериментировали они, в частности, с ScGaN (нитридом скандия-галлия). Была выявлена гексагональная (вюрцитная) кристаллическая решетка, которая при смене поляризации может выгибаться, создавая конфигурации с разорванными связями. Возникающие разрывы создавали заряд, необходимый для стабилизации структуры. Об этом пишет Security Lab.
Свободные связи не только не дают материалу разрушаться, но формируют канал для электротока. По нему может пройти ток в 100 раз сильнее, чем в привычных GaN транзисторах! Причем проводимостью можно управлять, управляя электрическим полем.
Это обещает возможность создания новых полевых транзисторов, как высокомощных, так и высокочастотных, а также способных работать в условиях экстремально высоких температур.
Экспериментальные образцы таких транзисторов уже создали в Центре нанопроизводства Лури и уже начали их испытывать.
@RUSmicro
#горизонты
В Мичиганском центре характеристик материалов начали тестировать опытные образцы электронных компонентов на основе нитридных ферроэлектриков с вюрцитной структурой
В Мичиганском университете вот уже не первый год изучают нитридные ферроэлектрики со структурой вюрцита.
Нитридные ферроэлектрики - это класс материалов, основанных на нитридах (соединениях азота с металлами, например, AlN), обладающих ферроэлектрическими свойствами. То есть способных иметь спонтанную электрическую поляризацию, которую можно переключать внешним электрическим полем.
До недавних времен ферроэлектрические свойства изучали применительно к оксидам, например, BaTiO₃, Pb(Zr,Ti)O₃. Но оказалось, что нитриды в этом плане могут быть интереснее. Прежде всего потому, что у них гексагональная структура, как у GaN, AlN, что во-первых обещает их совместимость, а во-вторых позволяет добиваться устойчивых ферроэлектрических состояний в гетероструктурах на основе нитридов группы III (AlGaN, InGaN).
Внутри такого материала возникают области с поляризацией, способной изменяться под воздействием поля и сохраняться после снятия поля, сохраняя информацию. Это означает, что нитридные ферроэлектрики способны хранить информацию с помощью электрических полей. Кроме того, они не разрушаются при смене полярности, что обещает множественную востребованность в различных областях электроники.
Исследованиями в Мичиганском университете занимались Эммануил Киупакис (Emmanouil Kioupakis) и Зетиан Ми (Zetian Mi), экспериментировали они, в частности, с ScGaN (нитридом скандия-галлия). Была выявлена гексагональная (вюрцитная) кристаллическая решетка, которая при смене поляризации может выгибаться, создавая конфигурации с разорванными связями. Возникающие разрывы создавали заряд, необходимый для стабилизации структуры. Об этом пишет Security Lab.
Свободные связи не только не дают материалу разрушаться, но формируют канал для электротока. По нему может пройти ток в 100 раз сильнее, чем в привычных GaN транзисторах! Причем проводимостью можно управлять, управляя электрическим полем.
Это обещает возможность создания новых полевых транзисторов, как высокомощных, так и высокочастотных, а также способных работать в условиях экстремально высоких температур.
Экспериментальные образцы таких транзисторов уже создали в Центре нанопроизводства Лури и уже начали их испытывать.
@RUSmicro
#горизонты
07.05.202517:15
(2)
🔹 Приходится сожалеть об упущенных возможностях, например, о проекте 2009 года строительства нового завода и освоения технологии 65нм на пластинах 300 мм. На него не нашлось финансирования.
🔹 Основная цель на сегодня – достижение технологической независимости РФ без погони за самыми передовыми уровнями.
🔹 Необходим общий научный центр с типовым технологическим оборудованием для изготовления КМОП микросхем с технологическим уровнем не хуже 180 нм или 90 нм, с набором аналитического и контрольно-измерительного оборудования. Этот центр не должен заниматься серийным производством, но только разработкой техпроцессов, тестированием и испытанием создаваемого технологического оборудования и материалов. В общем, аналог бельгийского IMEC.
🔹 Рассуждая о том, как нам обустроить развитие микроэлектроники, г-н Шелепин обозначил 4 основных тезиса:
▫️ решения об инвестициях следует принимать с опорой на мнения профессионалов;
▫️ квалифицированно контролировать исследование разработки на всех этапах НИОКР;
▫️ принимать программы и дорожные карты с указанием четких узлов и временных этапов;
▫️ обеспечить господдержку предприятий и организаций, занимающихся разработкой ключевых узлов развития технологий.
С этими тезисами сложно спорить, но также сложно представить себе их реализованными у нас, особенно, первых трех.
🔹 Рассуждая о качестве образования г-н Шелепин отметил важность стажировки и выполнения дипломной работы или магистерской диссертации непосредственно на предприятиях. Без этого придется терять еще год на дообучение специалиста, да и то, при наличии хорошего наставника. Качество существующих учебных программ г-н Шелепин считает удовлетворительным, но отмечает нехватку высококвалифицированных преподавателей.
Еще раз посоветую читать интервью в полном объеме, чтобы составить собственное объективное впечатление.
@RUSmicro
#интервью #мнения
🔹 Приходится сожалеть об упущенных возможностях, например, о проекте 2009 года строительства нового завода и освоения технологии 65нм на пластинах 300 мм. На него не нашлось финансирования.
🔹 Основная цель на сегодня – достижение технологической независимости РФ без погони за самыми передовыми уровнями.
🔹 Необходим общий научный центр с типовым технологическим оборудованием для изготовления КМОП микросхем с технологическим уровнем не хуже 180 нм или 90 нм, с набором аналитического и контрольно-измерительного оборудования. Этот центр не должен заниматься серийным производством, но только разработкой техпроцессов, тестированием и испытанием создаваемого технологического оборудования и материалов. В общем, аналог бельгийского IMEC.
🔹 Рассуждая о том, как нам обустроить развитие микроэлектроники, г-н Шелепин обозначил 4 основных тезиса:
▫️ решения об инвестициях следует принимать с опорой на мнения профессионалов;
▫️ квалифицированно контролировать исследование разработки на всех этапах НИОКР;
▫️ принимать программы и дорожные карты с указанием четких узлов и временных этапов;
▫️ обеспечить господдержку предприятий и организаций, занимающихся разработкой ключевых узлов развития технологий.
С этими тезисами сложно спорить, но также сложно представить себе их реализованными у нас, особенно, первых трех.
🔹 Рассуждая о качестве образования г-н Шелепин отметил важность стажировки и выполнения дипломной работы или магистерской диссертации непосредственно на предприятиях. Без этого придется терять еще год на дообучение специалиста, да и то, при наличии хорошего наставника. Качество существующих учебных программ г-н Шелепин считает удовлетворительным, но отмечает нехватку высококвалифицированных преподавателей.
Еще раз посоветую читать интервью в полном объеме, чтобы составить собственное объективное впечатление.
@RUSmicro
#интервью #мнения
20.04.202519:35
🇨🇳 Материалы. Минералы. Соединения. Китай
Китай объявил о двух внутренних крупных месторождениях высокочистого кварца
Одно находится недалеко от Циньлина, провинция Хэнань, другие – в провинции Синьцзян. Общий объем заявлен в объеме более 35 млн метрических тонн. Об этом сообщает PV magazine.
Когда речь заходит о материалах для микроэлектроники, то обычно вспоминают Японию и Китай. Но по поставкам некоторых материалов, ведущие позиции в мире занимает США. В частности, это касается высокочистого кварца (HPQ), необходимого для производства кварцевого песка (SiO2) с чистотой 99,995% и выше. Такой песок востребован в производстве высокотемпературных тиглей, используемых в производстве монокристаллов кремния - сырья для выпуска пластин, на которых затем выращивают полупроводниковые структуры - будущие кристаллы для микросхем.
На сегодня многие страны зависимы от поставок HPQ из США, в частности, Китай импортирует высокочистый кварцевый песок из США на сумму более $1.5 млрд в год, в основном с рудника Спрус-Пайн (Spruce Pine), что в часе езды от Эшвилла, Северная Каролина. В Спрус-Пайн производится около 20 тысяч тонн кварца высокой чистоты в год. На долю американских компаний Sibelco и Quartz Corp. приходится более 80% мировых поставок HPQ. Но только Quartz Corp. выпускает песок достаточной для использования в микроэлектронике чистоты, например, марок NC1-LA5, NC1-LA12, NC1-LA20.
Новые китайские месторождения в перспективе позволят снизить зависимость Китая от США. Осталось всего ничего – наладить добычу, очистку и обогащение HPQ. Впрочем, задача это посильная для современного Китая. Как ожидается, переход на собственный кварц для тиглей позволит Китаю сэкономить от 1 до 2 центов на каждой пластине. Не сказать, чтобы много, важнее снижение стратегической зависимости.
В России производством кварцевого песка и изделий из него занимается предприятие Русский кварц. Используется продукция Кыштымского месторождения, которая в больше степени загрязнена примесями, чем песок из Спрус-Пайна. В основном Русский кварц выпускают такие марки сырья как RQ-2K, RQ-1K (аналоги NC4A, NC4X, NC4AFX) - используемые в производстве полупроводников, RQ-3K, RQ-2K, RQ-1K (в светотехнике и оптике); RQ-2K - для фотовольтаики; RQ-1K для оптоволоконной промышленности. Но для микроэлектронного производство, если не ошибаюсь, предпочитают пользоваться американскими NC1-LA5, NC1-LA12, NC1-LA20.
@RUSmicro
#кварц #материалы
Китай объявил о двух внутренних крупных месторождениях высокочистого кварца
Одно находится недалеко от Циньлина, провинция Хэнань, другие – в провинции Синьцзян. Общий объем заявлен в объеме более 35 млн метрических тонн. Об этом сообщает PV magazine.
Когда речь заходит о материалах для микроэлектроники, то обычно вспоминают Японию и Китай. Но по поставкам некоторых материалов, ведущие позиции в мире занимает США. В частности, это касается высокочистого кварца (HPQ), необходимого для производства кварцевого песка (SiO2) с чистотой 99,995% и выше. Такой песок востребован в производстве высокотемпературных тиглей, используемых в производстве монокристаллов кремния - сырья для выпуска пластин, на которых затем выращивают полупроводниковые структуры - будущие кристаллы для микросхем.
На сегодня многие страны зависимы от поставок HPQ из США, в частности, Китай импортирует высокочистый кварцевый песок из США на сумму более $1.5 млрд в год, в основном с рудника Спрус-Пайн (Spruce Pine), что в часе езды от Эшвилла, Северная Каролина. В Спрус-Пайн производится около 20 тысяч тонн кварца высокой чистоты в год. На долю американских компаний Sibelco и Quartz Corp. приходится более 80% мировых поставок HPQ. Но только Quartz Corp. выпускает песок достаточной для использования в микроэлектронике чистоты, например, марок NC1-LA5, NC1-LA12, NC1-LA20.
Новые китайские месторождения в перспективе позволят снизить зависимость Китая от США. Осталось всего ничего – наладить добычу, очистку и обогащение HPQ. Впрочем, задача это посильная для современного Китая. Как ожидается, переход на собственный кварц для тиглей позволит Китаю сэкономить от 1 до 2 центов на каждой пластине. Не сказать, чтобы много, важнее снижение стратегической зависимости.
В России производством кварцевого песка и изделий из него занимается предприятие Русский кварц. Используется продукция Кыштымского месторождения, которая в больше степени загрязнена примесями, чем песок из Спрус-Пайна. В основном Русский кварц выпускают такие марки сырья как RQ-2K, RQ-1K (аналоги NC4A, NC4X, NC4AFX) - используемые в производстве полупроводников, RQ-3K, RQ-2K, RQ-1K (в светотехнике и оптике); RQ-2K - для фотовольтаики; RQ-1K для оптоволоконной промышленности. Но для микроэлектронного производство, если не ошибаюсь, предпочитают пользоваться американскими NC1-LA5, NC1-LA12, NC1-LA20.
@RUSmicro
#кварц #материалы
15.04.202509:00
🇷🇺 Регулирование. Господдержка. Льготные кредиты. Россия
Льготные кредиты придут на смену госсубсидиям?
В Минпромторге, похоже, готовы отказаться от практики выдачи госсубсидий производителям и разработчикам электронных компонентов. Вместо этого отрасли предложено использовать льготное кредитование.
Разработчики промышленной инфраструктуры смогут обращаться за займами в ФРП (Фонд развития промышленности), а разработчикам электронных компонентов предлагается выбирать между РНФ (Российским научным фондом), фондом Сколково, ФСИ (Фонд содействия инновациям более известный как фонд Бортника). Для науки в РНФ обещают сохранить грантовый механизм. Об этом сегодня сообщают Ведомости.
Конкретики правил предоставления новых мер поддержки пока нет, их обещают определить в 2H2025.
До сих пор разработчики электроники могли обращаться за субсидиями в рамках ПП №109 от 17.02.2016 и №1252 от 24.07.2021.
В 2023 году на развитие микроэлектроники было направлено около 147 млрд руб. госсредств. Данные по 2024-2025 году не сообщаются.
Что повлияло на такое решение?
Причин может быть несколько.
Во-первых, вероятны бюджетные ограничения, несмотря на важность стратегической задачи развития микроэлектроники в РФ.
Во-вторых, на рынке вызревало отношение к госсубсидиям, как к своего рода «опасным» деньгам. И другие.
Возможно, что в Минпромторге учитывали не одну, а набор такого рода причин. Могли, например, повлиять бюджетные ограничения, неэффективность и нецелевой характер использования субсидий в отдельных случаях, в целом, желание перейти от прямого финансирования к рыночным механизмам. Выдача субсидий подразумевала больше ответственности для их получателей, поскольку она могла создать риск уголовной ответственности за нецелевое использование. Как минимум, в теории.
Косвенно о том, что механизм субсидий был неудобным свидетельствует то, что АРПЭ в феврале 2025 года обращалась в Минпромторг с просьбами увеличить сроки отчетности и освободить от ответственности за недостижение заданных результатов. Особенно это стало актуально в условиях антироссийских санкций.
Кредитование – в целом менее выгодный вариант для отрасли, чем субсидирование. Но оно может помочь отделить здоровые бизнесы от тех, которые способны существовать только в тепличных условиях господдержки. Но без тепличных условий выжить способны далеко не все.
Я, в целом, сторонник развития бизнесов на заемные средства, причем в обычной, а не в льготной конфигурации (конечно, при здоровой КС в 3-4%, а не в 20%). Но есть нюансы. Мы существуем не вакууме, а если посмотреть на зарубежную практику, то там в ряде стран государства серьезно и системно поддерживают развитие отрасли микроэлектроники деньгами. Разве что в США начали разворот от этой практике. Но в США такая турбулентность, что завтра все может поменяться вновь и в целом за дымом событий сейчас трудно разобрать, что же происходит.
Льготный кредит – процедура с меньшими личными рисками для менеджмента компании. Но получение кредита может стать длительной бюрократической процедурой с излишними барьерами, например требуется соответствовать требованиям детального технико-экономического обоснования или научной экспертизы.
Это движение в сторону упрощения жизни для крупных компаний, но стартапы и НИОКР окажутся под большей угрозой, если им не выделят отдельную грантовую поддержку. Крупные компании могут в качестве гарантий возврата кредита предоставить залоговое имущество, которого может не быть у стартапов.
Необходимость возврата кредитов заставит компании оптимизировать расходы и фокусироваться на рентабельных, а не инновационных продуктах. За бортом могут остаться исследования и продукты, носящие стратегическое значение, которые не могут дать быстрой окупаемости, что было бы печально. Надеюсь, регуляторы обратят на это внимание.
В общем, пока что ясно, что правила игры опять меняются. Деталей, как всегда, кот наплакал. И это не радует, даже если изменения будут к лучшему.
@RUSmicro
#регулирование #субсидирование #льготныекредиты
Льготные кредиты придут на смену госсубсидиям?
В Минпромторге, похоже, готовы отказаться от практики выдачи госсубсидий производителям и разработчикам электронных компонентов. Вместо этого отрасли предложено использовать льготное кредитование.
Разработчики промышленной инфраструктуры смогут обращаться за займами в ФРП (Фонд развития промышленности), а разработчикам электронных компонентов предлагается выбирать между РНФ (Российским научным фондом), фондом Сколково, ФСИ (Фонд содействия инновациям более известный как фонд Бортника). Для науки в РНФ обещают сохранить грантовый механизм. Об этом сегодня сообщают Ведомости.
Конкретики правил предоставления новых мер поддержки пока нет, их обещают определить в 2H2025.
До сих пор разработчики электроники могли обращаться за субсидиями в рамках ПП №109 от 17.02.2016 и №1252 от 24.07.2021.
В 2023 году на развитие микроэлектроники было направлено около 147 млрд руб. госсредств. Данные по 2024-2025 году не сообщаются.
Что повлияло на такое решение?
Причин может быть несколько.
Во-первых, вероятны бюджетные ограничения, несмотря на важность стратегической задачи развития микроэлектроники в РФ.
Во-вторых, на рынке вызревало отношение к госсубсидиям, как к своего рода «опасным» деньгам. И другие.
Возможно, что в Минпромторге учитывали не одну, а набор такого рода причин. Могли, например, повлиять бюджетные ограничения, неэффективность и нецелевой характер использования субсидий в отдельных случаях, в целом, желание перейти от прямого финансирования к рыночным механизмам. Выдача субсидий подразумевала больше ответственности для их получателей, поскольку она могла создать риск уголовной ответственности за нецелевое использование. Как минимум, в теории.
Косвенно о том, что механизм субсидий был неудобным свидетельствует то, что АРПЭ в феврале 2025 года обращалась в Минпромторг с просьбами увеличить сроки отчетности и освободить от ответственности за недостижение заданных результатов. Особенно это стало актуально в условиях антироссийских санкций.
Кредитование – в целом менее выгодный вариант для отрасли, чем субсидирование. Но оно может помочь отделить здоровые бизнесы от тех, которые способны существовать только в тепличных условиях господдержки. Но без тепличных условий выжить способны далеко не все.
Я, в целом, сторонник развития бизнесов на заемные средства, причем в обычной, а не в льготной конфигурации (конечно, при здоровой КС в 3-4%, а не в 20%). Но есть нюансы. Мы существуем не вакууме, а если посмотреть на зарубежную практику, то там в ряде стран государства серьезно и системно поддерживают развитие отрасли микроэлектроники деньгами. Разве что в США начали разворот от этой практике. Но в США такая турбулентность, что завтра все может поменяться вновь и в целом за дымом событий сейчас трудно разобрать, что же происходит.
Льготный кредит – процедура с меньшими личными рисками для менеджмента компании. Но получение кредита может стать длительной бюрократической процедурой с излишними барьерами, например требуется соответствовать требованиям детального технико-экономического обоснования или научной экспертизы.
Это движение в сторону упрощения жизни для крупных компаний, но стартапы и НИОКР окажутся под большей угрозой, если им не выделят отдельную грантовую поддержку. Крупные компании могут в качестве гарантий возврата кредита предоставить залоговое имущество, которого может не быть у стартапов.
Необходимость возврата кредитов заставит компании оптимизировать расходы и фокусироваться на рентабельных, а не инновационных продуктах. За бортом могут остаться исследования и продукты, носящие стратегическое значение, которые не могут дать быстрой окупаемости, что было бы печально. Надеюсь, регуляторы обратят на это внимание.
В общем, пока что ясно, что правила игры опять меняются. Деталей, как всегда, кот наплакал. И это не радует, даже если изменения будут к лучшему.
@RUSmicro
#регулирование #субсидирование #льготныекредиты
14.04.202518:04
(8) Полученные знания и опыт создания низкопроизводительных полевых транзисторов на базе MX2: перенос слоев, интеграция pFET, повышенная надежность
Шаблонный рост и перенос слоев материалов 2D - это интересный подход к нанесению высококачественных слоев двумерных материалов на 300-мм целевые пластины при температурах ниже 400 °C. При шаблонном росте используется «шаблонная» подложка (например, сапфир), чтобы направить рост двумерных материалов в одну ориентацию монокристалла. После этого сверхтонкие слои, охватывающие всю поверхность 300-миллиметровой пластины, необходимо перенести на целевую пластину без разрыва.
На выставке 2024 VLSI компания imec продемонстрировала технологический процесс сухого переноса MX2 размером 300 мм, который впервые привел к повторяемому процессу с превосходной однородностью по всей пластине (>99,5% морфологического выхода) [12]. Кроме того, было заметно сохранено количество дефектов по сравнению с другими подходами к переносу слоев.
Ключом к получению этих прорывных результатов является использование инициирования фронта связи (bond front initiation) во время эффективного соединения (performant bonding) и фотонного отсоединения во время высвобождения временного носителя. Инициирование фронта связи основано на первом приложении силы связи в центре пластины, которая затем распространяется к краям. Было показано, что эти методы уменьшают образование пустот, улучшают однородность соединения и дают мало остатков или вообще их не дают.
На картинке показан процесс сухого переноса, включающий формирование фронта связи и фотонный дебондинг (фотонное отсоединение). В этом тесте в качестве шаблонной подложки для выращивания пленки MX2 использовалась пластина Si/SiO2.
В imec уверены, что это показывает, что перенос слоя - жизнеспособный вариант для 2D-напыления материалов. Предлагаемый техпроцесс использует совместимые с пластинами 300 мм этапы изготовления, которые хорошо известны в производстве микросхем, в контексте 3D SoC и интеграции чиплетов. (..)
Шаблонный рост и перенос слоев материалов 2D - это интересный подход к нанесению высококачественных слоев двумерных материалов на 300-мм целевые пластины при температурах ниже 400 °C. При шаблонном росте используется «шаблонная» подложка (например, сапфир), чтобы направить рост двумерных материалов в одну ориентацию монокристалла. После этого сверхтонкие слои, охватывающие всю поверхность 300-миллиметровой пластины, необходимо перенести на целевую пластину без разрыва.
На выставке 2024 VLSI компания imec продемонстрировала технологический процесс сухого переноса MX2 размером 300 мм, который впервые привел к повторяемому процессу с превосходной однородностью по всей пластине (>99,5% морфологического выхода) [12]. Кроме того, было заметно сохранено количество дефектов по сравнению с другими подходами к переносу слоев.
Ключом к получению этих прорывных результатов является использование инициирования фронта связи (bond front initiation) во время эффективного соединения (performant bonding) и фотонного отсоединения во время высвобождения временного носителя. Инициирование фронта связи основано на первом приложении силы связи в центре пластины, которая затем распространяется к краям. Было показано, что эти методы уменьшают образование пустот, улучшают однородность соединения и дают мало остатков или вообще их не дают.
На картинке показан процесс сухого переноса, включающий формирование фронта связи и фотонный дебондинг (фотонное отсоединение). В этом тесте в качестве шаблонной подложки для выращивания пленки MX2 использовалась пластина Si/SiO2.
В imec уверены, что это показывает, что перенос слоя - жизнеспособный вариант для 2D-напыления материалов. Предлагаемый техпроцесс использует совместимые с пластинами 300 мм этапы изготовления, которые хорошо известны в производстве микросхем, в контексте 3D SoC и интеграции чиплетов. (..)
14.04.202517:19
(4) Легирование 2D-материалов
Легирование 2D-материалов имеет ключевое значение не только для формирования низкоомных контактов. Оно также необходимо для настройки порогового напряжения (Vth) в канале и для снижения сопротивления доступа. В отличие от 3D-аналогов, замещающее легирование в 2D-материалах с использованием обычной ионно-лучевой имплантации, значительно ухудшает транспортные свойства материала. Из-за тонкости слоев, замена даже одного атома в решетке, в 2D-материале приводит к более значимым эффектам, чем в 3D-материалах. Изучаются альтернативные методы легирования, например, электростатическое легирование или поверхностное легирование, но пока что не найдено оптимального решения.
Полевые транзисторы МОП p и n типа
Технология КМОП основана на комбинации полевых транзисторов с каналами n и p типа. В стандартных технологиях для формирования обоих типов полевых транзисторов используют кремний. Но пока что не найдено ни одного 2D-материала, который бы сделал это возможным. Например, используемый для n-каналов материал MoS2, не является оптимальным для p-типа. Наиболее перспективным сейчас считается WSe2.
Интеграция технологии и реального производства, необходимость повышения надежности и снижения разброса
До недавнего времени исследования 2D-материалов шли в основном в лабораториях, где могли получаться "рекордные" устройства. Но необходимы значительные усилия по дальнейшей разработки, чтобы довести технологию до возможности внедрения на производстве в масштабах пластин 300 мм [10]. Одновременно с этим потребуется повысить надежность и добиться снижения отклонений параметров получаемых устройств в ходе массового производства.
Внедрение 2D-материалов в менее производительные устройства - подходы imec
Пока ведущие производители микросхем и ученые ищут решения для внедрения 2D-материалов в каналы проводимости самых передовых транзисторов CFET, imec озаботился иным направлением, под влиянием проблем интеграции и ожидаемых затрат.
Чтобы сократить усилия и затраты на внедрение 2D-материалов в практику микроэлектроники, в imec решили поэтапно внедрять эту технологию в производство менее продвинутых узлов и в менее производительные устройства. Компания начинает фокусировать свои разработки модулей и производственного процесса работы с пластинами 300 мм для создания планарных 2D-устройств.
Как ожидается, к моменту, когда понадобится интегрировать 2D в очень сложные архитектуры CFET, мы сможем задействовать то, чем мы научимся. 2D-материалы уже будут внедрены в практику фаба, работающего с пластинами 300 мм, будут готовы решения для диэлектрического осаждения и формирования контактов исток / сток. Будут изучены пути повышения надежности и снижения вариативности. Далее - подробности. (..)
Легирование 2D-материалов имеет ключевое значение не только для формирования низкоомных контактов. Оно также необходимо для настройки порогового напряжения (Vth) в канале и для снижения сопротивления доступа. В отличие от 3D-аналогов, замещающее легирование в 2D-материалах с использованием обычной ионно-лучевой имплантации, значительно ухудшает транспортные свойства материала. Из-за тонкости слоев, замена даже одного атома в решетке, в 2D-материале приводит к более значимым эффектам, чем в 3D-материалах. Изучаются альтернативные методы легирования, например, электростатическое легирование или поверхностное легирование, но пока что не найдено оптимального решения.
Полевые транзисторы МОП p и n типа
Технология КМОП основана на комбинации полевых транзисторов с каналами n и p типа. В стандартных технологиях для формирования обоих типов полевых транзисторов используют кремний. Но пока что не найдено ни одного 2D-материала, который бы сделал это возможным. Например, используемый для n-каналов материал MoS2, не является оптимальным для p-типа. Наиболее перспективным сейчас считается WSe2.
Интеграция технологии и реального производства, необходимость повышения надежности и снижения разброса
До недавнего времени исследования 2D-материалов шли в основном в лабораториях, где могли получаться "рекордные" устройства. Но необходимы значительные усилия по дальнейшей разработки, чтобы довести технологию до возможности внедрения на производстве в масштабах пластин 300 мм [10]. Одновременно с этим потребуется повысить надежность и добиться снижения отклонений параметров получаемых устройств в ходе массового производства.
Внедрение 2D-материалов в менее производительные устройства - подходы imec
Пока ведущие производители микросхем и ученые ищут решения для внедрения 2D-материалов в каналы проводимости самых передовых транзисторов CFET, imec озаботился иным направлением, под влиянием проблем интеграции и ожидаемых затрат.
Чтобы сократить усилия и затраты на внедрение 2D-материалов в практику микроэлектроники, в imec решили поэтапно внедрять эту технологию в производство менее продвинутых узлов и в менее производительные устройства. Компания начинает фокусировать свои разработки модулей и производственного процесса работы с пластинами 300 мм для создания планарных 2D-устройств.
Как ожидается, к моменту, когда понадобится интегрировать 2D в очень сложные архитектуры CFET, мы сможем задействовать то, чем мы научимся. 2D-материалы уже будут внедрены в практику фаба, работающего с пластинами 300 мм, будут готовы решения для диэлектрического осаждения и формирования контактов исток / сток. Будут изучены пути повышения надежности и снижения вариативности. Далее - подробности. (..)
09.05.202505:58
🇷🇺 🇩🇪 Фотоника. Оптические компьютеры. Россия. Германия
Российские и германские ученые создали полностью оптический логический вентиль, способный работать на частотах до 240 ГГц при комнатной температуре
Оптический логический вентиль разработали в Сколтехе, а экспериментами с ним занимались уже совместно ученые Сколтеха и Вуппертальского университета Германии. Было показано, что транзистор может работать на частоте 240 ГГц при комнатной температуре.
В статье, опубликованной в журнале Physical Review B, авторы рассмотрели, что ограничивает время в интервалах между конденсациями поляритонов. Ограничителем скорости переключения транзисторов, как выяснилось, выступает так называемый эффект бимолекулярного гашения.
В Сколтехе исследованиями в этой области занимается лаборатория гибридной фотоники Сколтеха, возглавляемая профессором Павлосом Лагудакисом.
Интерес к фотонике объясняется тем, что обычные полупроводниковые транзисторы на основе кремния сильно нагреваются при повышении тактовых частот. Оптические системы в теории могут работать на несколько порядков быстрее, чем электронные.
Ранее ученые уже создали универсальный логический элемент NOR, основанный на поляритонных конденсатах. Он работоспособен при комнатных температурах, имеет несколько входов, а также является полностью оптическим. Эти элементы можно соединять в цепи.
В случае поляритонных транзисторов, их быстродействие определяется тем, насколько быстро могут изменяться последовательные логические состояния, поскольку процесс требует достаточного истощения остаточной популяции поляритонов из предыдущего состояния «1», чтобы можно было отличить это состояние от нового, соответствующего «0». Этот эффект бимолекулярного гашения ограничивает максимальную тактовую частот поляритонного устройства - делокализация поляритонов приводит к дополнительным потерям.
Созданный вентиль – очередной шаг к созданию фотонных компьютеров, которые в теории могли бы работать в сотни раз быстрее традиционных компьютеров.
@RUSmicro
#оптические #фотонные
Российские и германские ученые создали полностью оптический логический вентиль, способный работать на частотах до 240 ГГц при комнатной температуре
Оптический логический вентиль разработали в Сколтехе, а экспериментами с ним занимались уже совместно ученые Сколтеха и Вуппертальского университета Германии. Было показано, что транзистор может работать на частоте 240 ГГц при комнатной температуре.
В статье, опубликованной в журнале Physical Review B, авторы рассмотрели, что ограничивает время в интервалах между конденсациями поляритонов. Ограничителем скорости переключения транзисторов, как выяснилось, выступает так называемый эффект бимолекулярного гашения.
В Сколтехе исследованиями в этой области занимается лаборатория гибридной фотоники Сколтеха, возглавляемая профессором Павлосом Лагудакисом.
Интерес к фотонике объясняется тем, что обычные полупроводниковые транзисторы на основе кремния сильно нагреваются при повышении тактовых частот. Оптические системы в теории могут работать на несколько порядков быстрее, чем электронные.
Ранее ученые уже создали универсальный логический элемент NOR, основанный на поляритонных конденсатах. Он работоспособен при комнатных температурах, имеет несколько входов, а также является полностью оптическим. Эти элементы можно соединять в цепи.
В случае поляритонных транзисторов, их быстродействие определяется тем, насколько быстро могут изменяться последовательные логические состояния, поскольку процесс требует достаточного истощения остаточной популяции поляритонов из предыдущего состояния «1», чтобы можно было отличить это состояние от нового, соответствующего «0». Этот эффект бимолекулярного гашения ограничивает максимальную тактовую частот поляритонного устройства - делокализация поляритонов приводит к дополнительным потерям.
Созданный вентиль – очередной шаг к созданию фотонных компьютеров, которые в теории могли бы работать в сотни раз быстрее традиционных компьютеров.
@RUSmicro
#оптические #фотонные
07.05.202517:15
🇷🇺 Мнения. Интервью. Россия
Николай Иванович Шелепин, д.т.н., Институт нанотехнологий микроэлектроники РАН, о ландшафте и горизонтах российской микроэлектроники в интервью изданию Время электроники
Что мне показалось интересным:
🔹 Не самое оптимистичное (в плане возможности быстрой реализации) отношение к плану освоения 28-нм технологии на пластинах диаметром 300 мм. Если до 2022 года этот план мог быть реализован до 2027 года, то сейчас это вряд ли возможно и потому, как считает, г-н Шелепин, достижение цели может быть сдвинуто на «неопределенное время». При этом освоение этой технологии остается приоритетом для РФ.
🔹 Скептичен г-н Шелепин и в отношении возможности овладеть техпроцессами ниже 14нм на базе EUV, поскольку для этого нужен далеко не только литограф, но и все остальное оборудование, способное работать с такими технологиями.
🔹 По его мнению, государство провело работу над ошибками, в частности, нарастило финансирование на реализацию Стратегии развития электронной промышленности до 2030 года до сравнимых с инвестициями некоторых других стран (конечно, не уровня США, Китая или Тайваня). Не менее важно и то, что разработки теперь идут по всем стратегически важным направлениям: технологическое оборудование, сверхчистые материалы, САПР, технологии изготовления фотошаблонов, технологии изготовления микросхем.
🔹 Остро стоит проблема кадров. Можно и нужно выделить средства, поставить цели, но кто будет их реализовывать?
🔹 Стратегия получила более конкретное наполнение в виде двух документов: Концепции технологического развития на период до 2030 года и указа президента РФ Основы государственной политики России в области развития электронной промышленности на период до 2030 года и дальнейшую перспективу.
🔹 «Решение обозначенных задач в части достижения технологического уровня 28 нм в 2027 г. и 14 нм в 2030 г. при условии невозможности закупок соответствующего технологического оборудования представляется нереальным».
🔹 Важный тезис, который следует держать в уме, рассуждая об эффективности инвестиций в российскую микроэлектронику – «значительные инвестиции в развитие отрасли начались практически только в 2022 году, и время их отдачи в виде практически реализованных достижений еще не наступило».
🔹 Уровень взаимодействия всего микроэлектронного сообщества с правительством – самый высокий.
🔹 Технологический уровень китайских передовых компаний существенно превосходит российских, вдобавок их больше. Но китайские компании не хотят попасть в ограничительные списки США из-за сотрудничества с РФ. Поэтому закупки зарубежных микросхем, включая китайские, затруднены.
🔹 Параллельный импорт зарубежных микросхем – паллиатив, необходимость, которая не мешает развитию отечественной микроэлектроники.
🔹 Рассчитывать на участие в БРИКС как на фактор, заметно облегчающий развитие российской микроэлектроники – не приходится. (..)
Николай Иванович Шелепин, д.т.н., Институт нанотехнологий микроэлектроники РАН, о ландшафте и горизонтах российской микроэлектроники в интервью изданию Время электроники
Что мне показалось интересным:
🔹 Не самое оптимистичное (в плане возможности быстрой реализации) отношение к плану освоения 28-нм технологии на пластинах диаметром 300 мм. Если до 2022 года этот план мог быть реализован до 2027 года, то сейчас это вряд ли возможно и потому, как считает, г-н Шелепин, достижение цели может быть сдвинуто на «неопределенное время». При этом освоение этой технологии остается приоритетом для РФ.
🔹 Скептичен г-н Шелепин и в отношении возможности овладеть техпроцессами ниже 14нм на базе EUV, поскольку для этого нужен далеко не только литограф, но и все остальное оборудование, способное работать с такими технологиями.
🔹 По его мнению, государство провело работу над ошибками, в частности, нарастило финансирование на реализацию Стратегии развития электронной промышленности до 2030 года до сравнимых с инвестициями некоторых других стран (конечно, не уровня США, Китая или Тайваня). Не менее важно и то, что разработки теперь идут по всем стратегически важным направлениям: технологическое оборудование, сверхчистые материалы, САПР, технологии изготовления фотошаблонов, технологии изготовления микросхем.
🔹 Остро стоит проблема кадров. Можно и нужно выделить средства, поставить цели, но кто будет их реализовывать?
🔹 Стратегия получила более конкретное наполнение в виде двух документов: Концепции технологического развития на период до 2030 года и указа президента РФ Основы государственной политики России в области развития электронной промышленности на период до 2030 года и дальнейшую перспективу.
🔹 «Решение обозначенных задач в части достижения технологического уровня 28 нм в 2027 г. и 14 нм в 2030 г. при условии невозможности закупок соответствующего технологического оборудования представляется нереальным».
🔹 Важный тезис, который следует держать в уме, рассуждая об эффективности инвестиций в российскую микроэлектронику – «значительные инвестиции в развитие отрасли начались практически только в 2022 году, и время их отдачи в виде практически реализованных достижений еще не наступило».
🔹 Уровень взаимодействия всего микроэлектронного сообщества с правительством – самый высокий.
🔹 Технологический уровень китайских передовых компаний существенно превосходит российских, вдобавок их больше. Но китайские компании не хотят попасть в ограничительные списки США из-за сотрудничества с РФ. Поэтому закупки зарубежных микросхем, включая китайские, затруднены.
🔹 Параллельный импорт зарубежных микросхем – паллиатив, необходимость, которая не мешает развитию отечественной микроэлектроники.
🔹 Рассчитывать на участие в БРИКС как на фактор, заметно облегчающий развитие российской микроэлектроники – не приходится. (..)
17.04.202513:44
🇺🇸 Регулирование. Экспортные барьеры. ИИ-чипы. США
В США готовят требования по лицензированию экспорта ИИ чипов Nvidia и AMD в Китай
Об этом на этой неделе заявил Минторг США. Речь идет, в том числе, о чипах H20 и MI308, а также об аналогичных.
Ранее Nvidia заявляла, что компании грозят потери на сумму порядка $5.5 млрд из-за новых экспортных ограничений США в отношении продаж продукции компании Nvidia в Китай. Для Nvidia китайский рынок был и остается ключевым в последние годы.
Американские компании новое «регулирование», мягко говоря, не поддерживают. Гендиректор Nvidia Дженсен Хуан сейчас находится в Китае, где на встрече с Жэнь Хунбинем, главой Китайского совета по содействию международной торговле, заявил: «Мы надеемся продолжать сотрудничество с Китаем». В AMD ситуацию не комментируют, но роль китайского рынка и для этой компании, мягко говоря, весьма существенная.
Действия США создали немалые неопределенности для китайских интернет-компаний, например, для Tencent, ByteDance и Alibaba, которые активно наращивали заказы на чипы типа H20 для создания инфраструктуры таких моделей ИИ, как DeepSeek.
В целом - ничего нового. Несмотря на постоянное выяснение фактов, указывающих на неэффективность экспортных ограничений, в США продолжают пытаться тормозить развитие ИИ технологий в Китае мерами ужесточения экспортного контроля. Естественно, к неудовольствию американских производителей, для которых рынок Китая - это многомиллиардная выручка от поставок на него ИИ-чипов.
А еще это бустит китайские активности по разработке и выпуску собственных чипов ИИ. Понимая, что цель экспортного контроля США - максимально затруднить получение "западных" ИИ-чипов, в Китае вынуждены беспрецедентно поддерживать все попытки создания собственных. Рано или поздно эта деятельность увенчается успехом. Что сделает американские ограничения окончательно неэффективными.
Вопрос лишь в том, не ожидают ли в США чего-то, что должно произойти раньше, чем китайцы наладят свой собственный выпуск ИИ-чипов в необходимых им объемах?
@RUSmicro
#ИИчипы
В США готовят требования по лицензированию экспорта ИИ чипов Nvidia и AMD в Китай
Об этом на этой неделе заявил Минторг США. Речь идет, в том числе, о чипах H20 и MI308, а также об аналогичных.
Ранее Nvidia заявляла, что компании грозят потери на сумму порядка $5.5 млрд из-за новых экспортных ограничений США в отношении продаж продукции компании Nvidia в Китай. Для Nvidia китайский рынок был и остается ключевым в последние годы.
Американские компании новое «регулирование», мягко говоря, не поддерживают. Гендиректор Nvidia Дженсен Хуан сейчас находится в Китае, где на встрече с Жэнь Хунбинем, главой Китайского совета по содействию международной торговле, заявил: «Мы надеемся продолжать сотрудничество с Китаем». В AMD ситуацию не комментируют, но роль китайского рынка и для этой компании, мягко говоря, весьма существенная.
Действия США создали немалые неопределенности для китайских интернет-компаний, например, для Tencent, ByteDance и Alibaba, которые активно наращивали заказы на чипы типа H20 для создания инфраструктуры таких моделей ИИ, как DeepSeek.
В целом - ничего нового. Несмотря на постоянное выяснение фактов, указывающих на неэффективность экспортных ограничений, в США продолжают пытаться тормозить развитие ИИ технологий в Китае мерами ужесточения экспортного контроля. Естественно, к неудовольствию американских производителей, для которых рынок Китая - это многомиллиардная выручка от поставок на него ИИ-чипов.
А еще это бустит китайские активности по разработке и выпуску собственных чипов ИИ. Понимая, что цель экспортного контроля США - максимально затруднить получение "западных" ИИ-чипов, в Китае вынуждены беспрецедентно поддерживать все попытки создания собственных. Рано или поздно эта деятельность увенчается успехом. Что сделает американские ограничения окончательно неэффективными.
Вопрос лишь в том, не ожидают ли в США чего-то, что должно произойти раньше, чем китайцы наладят свой собственный выпуск ИИ-чипов в необходимых им объемах?
@RUSmicro
#ИИчипы
14.04.202519:32
🇷🇺 Промышленная электроника. Промышленные контроллеры. Россия
На российском рынке ПЛК появится еще один участник – с немалыми амбициями
В проект по выпуску промышленных контроллеров для энергетики решил вложиться Александр Калинин (известный по Аквариусу и другим проектам) и экс-вице-президент Ланита Сергей Белкин. Об этом рассказывает CNews, но подробностей пока маловато.
Производить ПЛК планируется в Пензе, где для этого предприниматели приобрели промышленное предприятие. Интересно, какое – в Пензе есть, например, ООО НПО Техноинтеграция, с опытом сборки и программирования ПЛК, а также НПФ КРУГ, которое выпускает ПЛК? Таких данных нет, не называется и объем инвестиций в проект. Для проекта создано ООО ЦР.
Г-н Белкин оценивает рынок ПЛК в России в более, чем 200 млрд рублей и собирается двигаться к производству от 100 тысяч ПЛК в год и более.
100 тысяч в год, это очень большой объем. Если примерно оценить стоимость ПЛК среднего класса в 100-200 тысяч рублей, то 100 тысяч в год, это 10-20 млрд руб., то есть это претензия на занятие двузначной доли российского рынка ПЛК.
После ухода с нашего рынка ряда зарубежных компаний, а доминировали на рынке компании из США, Европы и Японии, освободившееся место заняли частично китайские, индийские и турецкие производители, а также в 4-5 раз нарастили свою долю рынка российские производители ПЛК.
Выделю несколько крупнейших участников этого рынка - московскую ОВЕН, питерскую Сегнетикс, Текон, Контар и другие, всего их более двух десятков, на долю рынка основных игроков приходится менее 20% рынка, так что можно говорить о его высокой диверсификации. Так что новому игроку придется столкнуться с конкуренцией.
Сложности на российском рынке ПЛК традиционные, общие для многих видов электроники - отсутствие собственных электронных компонентов, прежде всего, современных микропроцессоров достаточно производительных и доступных серийно, высокоточных АЦП/ЦАП и других необходимых аналоговых компонентов.
Российское ПО пока что не достигло всех привычных функциональностей западного ПО типа Siemens TIA Portal, Rockwell Studio 5000 и т.п., переход на Нейтрино или Astra Linuх требует переписывания драйверов. Переход с Profinet или Ether CAT на другие решения может снижать совместимость с оборудованием.
Есть и кадровая проблема, специалистов по проектированию и программированию ПЛК найти сложно, да еще с опытом программирования российских процессоров. Большинство из существующих могут работать с Siemens/Rockwell, но не с отечественными средами. Необходимости соответствия требованиям ФСТЭК/ФСБ добавляют сложностей разработкам.
Современные решения подразумевают опору на ИИ, например, для предиктивной аналитики, но российские процессоры как правило, не рассчитаны на нагрузки, характерные для ИИ.
Безусловно, ограничителем могут быть финансы. Разработка ПЛК с нуля может стоить десятки миллионов рублей, ближе к сотне, но если эта стоимость "упадет" в цену нескольких ПЛК, их никто не купит из-за заоблачной цены. Отсюда, вероятно, и планы выпускать десятки тысяч ПЛК в год, чтобы "размазать" по ним стоимость разработки.
Исходя из ниши – атомная и другая энергетика, можно предположить, что речь идет о специализированных ПЛК, от которых требуется работа в экстремальных условиях - с широким температурным диапазоном, радстойкость компонентов, российские процессоры и российское ПО (для полной импортнезависимости), поддержка отечественной криптографии. Впрочем, это лишь гипотезы.
@RUSmicro, картинка ПЛК Schneider - для примера, а то некоторые путают промышленные контроллеры с микроконтроллерами (хотя последние тоже могут играть роль промышленных контроллеров в каких-то совсем простеньких применениях).
#ПЛК
На российском рынке ПЛК появится еще один участник – с немалыми амбициями
В проект по выпуску промышленных контроллеров для энергетики решил вложиться Александр Калинин (известный по Аквариусу и другим проектам) и экс-вице-президент Ланита Сергей Белкин. Об этом рассказывает CNews, но подробностей пока маловато.
Производить ПЛК планируется в Пензе, где для этого предприниматели приобрели промышленное предприятие. Интересно, какое – в Пензе есть, например, ООО НПО Техноинтеграция, с опытом сборки и программирования ПЛК, а также НПФ КРУГ, которое выпускает ПЛК? Таких данных нет, не называется и объем инвестиций в проект. Для проекта создано ООО ЦР.
Г-н Белкин оценивает рынок ПЛК в России в более, чем 200 млрд рублей и собирается двигаться к производству от 100 тысяч ПЛК в год и более.
100 тысяч в год, это очень большой объем. Если примерно оценить стоимость ПЛК среднего класса в 100-200 тысяч рублей, то 100 тысяч в год, это 10-20 млрд руб., то есть это претензия на занятие двузначной доли российского рынка ПЛК.
После ухода с нашего рынка ряда зарубежных компаний, а доминировали на рынке компании из США, Европы и Японии, освободившееся место заняли частично китайские, индийские и турецкие производители, а также в 4-5 раз нарастили свою долю рынка российские производители ПЛК.
Выделю несколько крупнейших участников этого рынка - московскую ОВЕН, питерскую Сегнетикс, Текон, Контар и другие, всего их более двух десятков, на долю рынка основных игроков приходится менее 20% рынка, так что можно говорить о его высокой диверсификации. Так что новому игроку придется столкнуться с конкуренцией.
Сложности на российском рынке ПЛК традиционные, общие для многих видов электроники - отсутствие собственных электронных компонентов, прежде всего, современных микропроцессоров достаточно производительных и доступных серийно, высокоточных АЦП/ЦАП и других необходимых аналоговых компонентов.
Российское ПО пока что не достигло всех привычных функциональностей западного ПО типа Siemens TIA Portal, Rockwell Studio 5000 и т.п., переход на Нейтрино или Astra Linuх требует переписывания драйверов. Переход с Profinet или Ether CAT на другие решения может снижать совместимость с оборудованием.
Есть и кадровая проблема, специалистов по проектированию и программированию ПЛК найти сложно, да еще с опытом программирования российских процессоров. Большинство из существующих могут работать с Siemens/Rockwell, но не с отечественными средами. Необходимости соответствия требованиям ФСТЭК/ФСБ добавляют сложностей разработкам.
Современные решения подразумевают опору на ИИ, например, для предиктивной аналитики, но российские процессоры как правило, не рассчитаны на нагрузки, характерные для ИИ.
Безусловно, ограничителем могут быть финансы. Разработка ПЛК с нуля может стоить десятки миллионов рублей, ближе к сотне, но если эта стоимость "упадет" в цену нескольких ПЛК, их никто не купит из-за заоблачной цены. Отсюда, вероятно, и планы выпускать десятки тысяч ПЛК в год, чтобы "размазать" по ним стоимость разработки.
Исходя из ниши – атомная и другая энергетика, можно предположить, что речь идет о специализированных ПЛК, от которых требуется работа в экстремальных условиях - с широким температурным диапазоном, радстойкость компонентов, российские процессоры и российское ПО (для полной импортнезависимости), поддержка отечественной криптографии. Впрочем, это лишь гипотезы.
@RUSmicro, картинка ПЛК Schneider - для примера, а то некоторые путают промышленные контроллеры с микроконтроллерами (хотя последние тоже могут играть роль промышленных контроллеров в каких-то совсем простеньких применениях).
#ПЛК
14.04.202517:52
(7) Нанолисты GAA и CFET на основе 2D
Идут разработки того, о чем говорилось выше в условиях чистой комнаты, где налажен процесс работы с пластинами 300 мм. В то же время imec занимается и темой внедрения 2D-материалов в качестве каналов проводимости в транзисторы на основе нанолистов GAA. Эти исследования проводятся лабораторно, но при этом используются совместимые с контрактным производством инструменты и процессы.
Цель этих исследований - изучение влияния интеграции 2D-материалов на модули, специфичные для нанолистов, что может потребоваться в CFET в долгосрочной перспективе. Подумайте, например, о высвобождении каналов нанолистов, формировании внутреннего спейсера и этапе интеграции затвора с заменяющим металлом. (..)
Идут разработки того, о чем говорилось выше в условиях чистой комнаты, где налажен процесс работы с пластинами 300 мм. В то же время imec занимается и темой внедрения 2D-материалов в качестве каналов проводимости в транзисторы на основе нанолистов GAA. Эти исследования проводятся лабораторно, но при этом используются совместимые с контрактным производством инструменты и процессы.
Цель этих исследований - изучение влияния интеграции 2D-материалов на модули, специфичные для нанолистов, что может потребоваться в CFET в долгосрочной перспективе. Подумайте, например, о высвобождении каналов нанолистов, формировании внутреннего спейсера и этапе интеграции затвора с заменяющим металлом. (..)
14.04.202516:58
(3) Проблемы интеграции 2D материалов в перспективные узлы
Значительный скачок производительности, который мы ожидаем получить от применения 2D-канальных материалов для новых узлов, вызвал интерес у крупных производителей микросхем и в научных организациях. Можно отметить значительные инвестиции в исследования и разработки в этой теме, чтобы преодолеть препятствия на пути внедрения 2D-материалов. Такая интеграция действительно представила целый набор проблем, что увеличивает затраты и усилия, которые необходимы для движения к узлу A2.
Осаждение 2D-материалов
Прежде всего, стоит помнить о сложностях формирования слоев 2D-материалов методом осаждения. Для применения в высокопроизводительных устройствах обычно используют 2 пути:
🔸 Прямое выращивание 2D-слоя на целевой подложке;
🔸 Выращивание 2D-слоя на "подложке роста" с последующим отслаиванием и переносом слоя на целевую подложку
Прямое выращивание 2D-слоя обычно требует определенных подложек и высоких температур (порядка 1000 °C). Если требуется применять процессы и материалы, характерные для современного производства (а не лабораторные методы), то оказывается, что подложка скорее всего будет не идеальной для того, чтобы достичь высокой степени кристаллизации, а это негативно скажется на характеристиках сформированной пленки. И все же, этот пут может обеспечить необходимую конформность, покрытие на уровне пластины и совместимость с промышленными процессами.
При втором подходе вырастить 2D-слои можно на "идеальной" подложке (в этом качестве нередко используют сапфир), что облегчит получение высококачественных пленок и их последующий перенос на целевую пластину. Для переноса достаточно гораздо более скромных температур (около 300 °C). Но, очевидно, что этот метод состоит из большего количества этапов, что может негативно влиять, как на стоимость, так и на показатель выхода годных процесса изготовления чипа, что опять-таки окажет негативное влияние на стоимость.
Интеграция стека затворов
Вторая проблема связана с интеграцией стека затворов и осаждением диэлектрика. По иронии судьбы, именно та причина, которая позволяет делать столь тонкими 2D-материалы, усложняет осаждение диэлектрика. Слои 2D-материала вертикально связаны друг с другом очень слабыми силами Ван-дер-Ваальса (vdW), оставляя поверхность материала в основном пассивированной, без оборванных связей. Это создает проблему использования "классических" методов осаждения, которые так хорошо себя зарекомендовали в традиционных кремниевых процессах, включая метод осаждения атомных слоев (ALD), поскольку они основываются на взаимодействии с оборванными связями на поверхности слоя.
В последние годы imec и ведущие производители микросхем добились значительного прогресса. Были показаны нанолистовые 2D-каналы n-типа с интегрированными стеками затворов. Хотя и, в основном, в лабораторных устройствах [1-6].
Контакты исток / сток с низким сопротивлением
Третья важная пробема связана с формированием контактов исток / сток с низким сопротивлением. В случае кремния, контакты формируются за счет того, что металл приводят в соприкосновение с областями истока / стока, что создает барьер Шоттки на границе раздела. Затем носители зарядов могут быть инжектированы в источник посредством туннелирования. Для обеспечения низкоомности применяют 2 ключевых метода: (1) - сильное легирование областей истока/стока; (2) - образование силицидов. Проблема в том, что эти методы очень трудно реализовать на тонких слоях 2D-материалов, что побуждает исследователей искать альтернативные решения [7-9]. (..)
На картинке - слои 2D-материала (WS2), связанные по вертикали слабыми силами Ван-дер-Ваальса.
Значительный скачок производительности, который мы ожидаем получить от применения 2D-канальных материалов для новых узлов, вызвал интерес у крупных производителей микросхем и в научных организациях. Можно отметить значительные инвестиции в исследования и разработки в этой теме, чтобы преодолеть препятствия на пути внедрения 2D-материалов. Такая интеграция действительно представила целый набор проблем, что увеличивает затраты и усилия, которые необходимы для движения к узлу A2.
Осаждение 2D-материалов
Прежде всего, стоит помнить о сложностях формирования слоев 2D-материалов методом осаждения. Для применения в высокопроизводительных устройствах обычно используют 2 пути:
🔸 Прямое выращивание 2D-слоя на целевой подложке;
🔸 Выращивание 2D-слоя на "подложке роста" с последующим отслаиванием и переносом слоя на целевую подложку
Прямое выращивание 2D-слоя обычно требует определенных подложек и высоких температур (порядка 1000 °C). Если требуется применять процессы и материалы, характерные для современного производства (а не лабораторные методы), то оказывается, что подложка скорее всего будет не идеальной для того, чтобы достичь высокой степени кристаллизации, а это негативно скажется на характеристиках сформированной пленки. И все же, этот пут может обеспечить необходимую конформность, покрытие на уровне пластины и совместимость с промышленными процессами.
При втором подходе вырастить 2D-слои можно на "идеальной" подложке (в этом качестве нередко используют сапфир), что облегчит получение высококачественных пленок и их последующий перенос на целевую пластину. Для переноса достаточно гораздо более скромных температур (около 300 °C). Но, очевидно, что этот метод состоит из большего количества этапов, что может негативно влиять, как на стоимость, так и на показатель выхода годных процесса изготовления чипа, что опять-таки окажет негативное влияние на стоимость.
Интеграция стека затворов
Вторая проблема связана с интеграцией стека затворов и осаждением диэлектрика. По иронии судьбы, именно та причина, которая позволяет делать столь тонкими 2D-материалы, усложняет осаждение диэлектрика. Слои 2D-материала вертикально связаны друг с другом очень слабыми силами Ван-дер-Ваальса (vdW), оставляя поверхность материала в основном пассивированной, без оборванных связей. Это создает проблему использования "классических" методов осаждения, которые так хорошо себя зарекомендовали в традиционных кремниевых процессах, включая метод осаждения атомных слоев (ALD), поскольку они основываются на взаимодействии с оборванными связями на поверхности слоя.
В последние годы imec и ведущие производители микросхем добились значительного прогресса. Были показаны нанолистовые 2D-каналы n-типа с интегрированными стеками затворов. Хотя и, в основном, в лабораторных устройствах [1-6].
Контакты исток / сток с низким сопротивлением
Третья важная пробема связана с формированием контактов исток / сток с низким сопротивлением. В случае кремния, контакты формируются за счет того, что металл приводят в соприкосновение с областями истока / стока, что создает барьер Шоттки на границе раздела. Затем носители зарядов могут быть инжектированы в источник посредством туннелирования. Для обеспечения низкоомности применяют 2 ключевых метода: (1) - сильное легирование областей истока/стока; (2) - образование силицидов. Проблема в том, что эти методы очень трудно реализовать на тонких слоях 2D-материалов, что побуждает исследователей искать альтернативные решения [7-9]. (..)
На картинке - слои 2D-материала (WS2), связанные по вертикали слабыми силами Ван-дер-Ваальса.
08.05.202518:07
🇷🇺 Перспективные материалы. Алмазы. Россия
В МИРЭА создали полевой транзистор на основе алмаза
Специалисты лаборатории Алмазная СВЧ-электроника (заведующий – Андрей Алтухов) РТУ МИРАЭ работают с алмазными кристаллами.
В лаборатории создан полевой транзистор на основе алмаза, который использует кристаллографически совершенный алмазный слой толщиной менее 1 мкм, созданный методом термохимической обработки. Эта технология позволяет устранить дефекты поверхности, что улучшает характеристики прибора. По заявлению г-на Алтухова, от транзистора ожидают на 10-15% лучшую производительность по сравнению с существующими аналогами. Такой транзистор обеспечивает сочетание высокой термостойкости, радиационной устойчивости и энергоэффективности.
Такие транзисторы могут найти применение в системах связи нового поколения, в космических применениях и в атомной промышленности.
В лаборатории создают новые технологии и оборудование для особо точной обработки поверхности алмазных подложек. На основе алмазных материалов здесь создают сенсоры радиации и космических лучей, оптоэлектронные устройства с использованием алмазных сенсоров, быстродействующие и мощные транзисторы и диоды.
Заказчиками и потребителями результатов работ лаборатории РТУ МИРЭА, выполняемых совместно с её партнёрами, являются флагман российской СВЧ-промышленности АО «НПП «Исток» им. Шокина», предприятия группы «Алмазная Долина», предприятия ракетно-космической отрасли, включая ракетно-космическую корпорацию «Энергия» имени С.П. Королёва, АО «Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф. Решетнёва», предприятия ГК «Росатом» и другие лидеры рынка.
В мире активно экспериментируют с алмазными технологиями, выпускаются алмазные подложки все большей площади, на их основе создают обычно различные транзисторы, как правило, силовые.
Транзистор запатентован, посмотреть патент можно здесь.
На фиг. 1 представлено устройство алмазного транзистора, в соответствии с предлагаемой полезной моделью,где цифрами обозначены: (1) - алмазный изолирующий кристалл; (2) - слой электропроводящего алмаза; (3) - слой титана (Ti); (4) - слой нитрида титана (TiN); (5) - слой титана (Ti); (6) - слой золота (Au); (7) - сформированный полиэнергетической ионной имплантацией приповерхностный слой алмаза, обогащенный бором (B); (8) - слой изолятора (Al2O3, или SiO2, или Si3N4; (9) - контакт затвора.
Толщина первого слоя (3) Ti порядка 40 нм, толщина слоя (4) TiN порядка 60 нм, толщина второго слоя (5) Ti порядка 5 нм и толщина слоя (6) Au порядка 1 мкм. Слой изолятора (8) состоит из Al2O3. Этот слой изолятора можно сформировать также на основе таких диэлектрических пленок, как SiO2или Si3N4.
Испытания показали, что экспериментальные структуры алмазного транзистора демонстрируют повышение температурной стойкости при работе на повышенных температурах, начиная примерно свыше 250°С и при температурах примерно (350-400)°С и более градусов, при этом сопротивление канала при комнатной температуре примерно на порядок величины ниже, чем сопротивление канала алмазного транзистора по прототипу.
📌 Хорошая статья по патентам в области алмазных технологий для микроэлектроники https://habr.com/ru/companies/onlinepatent/articles/894624/ (ссылку подсказали в ChipChat)
@RUSmicro
#алмазные
В МИРЭА создали полевой транзистор на основе алмаза
Специалисты лаборатории Алмазная СВЧ-электроника (заведующий – Андрей Алтухов) РТУ МИРАЭ работают с алмазными кристаллами.
В лаборатории создан полевой транзистор на основе алмаза, который использует кристаллографически совершенный алмазный слой толщиной менее 1 мкм, созданный методом термохимической обработки. Эта технология позволяет устранить дефекты поверхности, что улучшает характеристики прибора. По заявлению г-на Алтухова, от транзистора ожидают на 10-15% лучшую производительность по сравнению с существующими аналогами. Такой транзистор обеспечивает сочетание высокой термостойкости, радиационной устойчивости и энергоэффективности.
Такие транзисторы могут найти применение в системах связи нового поколения, в космических применениях и в атомной промышленности.
В лаборатории создают новые технологии и оборудование для особо точной обработки поверхности алмазных подложек. На основе алмазных материалов здесь создают сенсоры радиации и космических лучей, оптоэлектронные устройства с использованием алмазных сенсоров, быстродействующие и мощные транзисторы и диоды.
Заказчиками и потребителями результатов работ лаборатории РТУ МИРЭА, выполняемых совместно с её партнёрами, являются флагман российской СВЧ-промышленности АО «НПП «Исток» им. Шокина», предприятия группы «Алмазная Долина», предприятия ракетно-космической отрасли, включая ракетно-космическую корпорацию «Энергия» имени С.П. Королёва, АО «Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф. Решетнёва», предприятия ГК «Росатом» и другие лидеры рынка.
В мире активно экспериментируют с алмазными технологиями, выпускаются алмазные подложки все большей площади, на их основе создают обычно различные транзисторы, как правило, силовые.
Транзистор запатентован, посмотреть патент можно здесь.
На фиг. 1 представлено устройство алмазного транзистора, в соответствии с предлагаемой полезной моделью,где цифрами обозначены: (1) - алмазный изолирующий кристалл; (2) - слой электропроводящего алмаза; (3) - слой титана (Ti); (4) - слой нитрида титана (TiN); (5) - слой титана (Ti); (6) - слой золота (Au); (7) - сформированный полиэнергетической ионной имплантацией приповерхностный слой алмаза, обогащенный бором (B); (8) - слой изолятора (Al2O3, или SiO2, или Si3N4; (9) - контакт затвора.
Толщина первого слоя (3) Ti порядка 40 нм, толщина слоя (4) TiN порядка 60 нм, толщина второго слоя (5) Ti порядка 5 нм и толщина слоя (6) Au порядка 1 мкм. Слой изолятора (8) состоит из Al2O3. Этот слой изолятора можно сформировать также на основе таких диэлектрических пленок, как SiO2или Si3N4.
Испытания показали, что экспериментальные структуры алмазного транзистора демонстрируют повышение температурной стойкости при работе на повышенных температурах, начиная примерно свыше 250°С и при температурах примерно (350-400)°С и более градусов, при этом сопротивление канала при комнатной температуре примерно на порядок величины ниже, чем сопротивление канала алмазного транзистора по прототипу.
📌 Хорошая статья по патентам в области алмазных технологий для микроэлектроники https://habr.com/ru/companies/onlinepatent/articles/894624/ (ссылку подсказали в ChipChat)
@RUSmicro
#алмазные
07.05.202507:47
🇺🇸 Квантовые технологии. Источники запутанности. США
Cisco демонстрирует прототип квантового сетевого чипа
6 мая 2025 Cisco показала прототип чипа для объединения в сеть квантовых компьютеров и сообщила, что открывает новую лабораторию в Санта-Монике, Калифорния, для дальнейшего изучения квантовых вычислений. Тему сегодня предложила Reuters.
Особенность новинки в том, что она во многом использует те же технологии что и существующие кремниевые чипы. В Cisco говорят о том, что этот чип позволит объединять отдельные квантовые компьютеры в более крупные структуры. Впрочем, в компании уверены, что и до того, как это станет востребованным сценарием, новый чип может быть задействован в других полезных сценариях, например, в биржевых вычислениях, где важна синхронизация времени торгов.
Cisco несколько запаздывает в теме квантовых технологий относительно других крупных IT-компаний, таких как Google, Amazon и Microsoft, которые уже анонсировали собственные чипы для квантовых вычислений. Что до лаборатории, то и Nvidia планирует открыть лабораторию квантовых вычислений. Кроме того, в этой области работает множество стартапов, например, PsiQuantum уже привлекла сотни миллионов долларов на свои разработки.
Пока все эти компании соревнуются в основном в создании все большего количества кубитов, Cisco двинулась в другом направлении – в направлении их связывания.
Компания заявляет, что чип, разработанный ее специалистами в сотрудничестве с исследователями Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, работает, вызывая квантовую запутанность в парах фотонов, а затем отправляя их на два отдельных квантовых компьютера.
В течение небольшого интервала времени квантовые компьютеры могут использовать эти запутанные фотоны для мгновенной связи, независимо от того, насколько далеко они находятся друг от друга.
Несмотря на кажущуюся простоту и полезность идеи и решения, у Cisco пока нет официальных планов получения доходов от данного проекта, тем более что речь идет о прототипе чипа.
Тем не менее, для того чтобы строить квантовую сеть, нужен источник запутанных частиц. И если у Cisco действительно получилось реализовать его на основе чипа, это хороший «строительный блок» для сетей будущего.
Если посмотреть на остальной пейзаж в данной области, то темой генерации запутанных частиц занимаются не только в Cisco и Калифорнийском университете.
🇮🇹 Так в Университете Павии, Италия, создали SoC с кольцевым микрорезонатором диаметром 20 мкм, генерирующую до 10 млн пар запутанных фотонов в секунду. Это устройство основано на применении лазера 1550 нм, потребляет менее 1 мВт энергии и совместимо с полупроводниковыми технологиями.
🇬🇧 В Бристольском университете, Великобритания, разработали чипы для квантовой телепортации фотонов между микросхемами, основанный за запутанных фотонах. В эксперименте было достигнуто 88,5% совпадений квантовых состояний при передаче через оптоволокно. В 2021 году был представлен фотонный квантовый чип, способный генерировать запутанные фотоны.
🇺🇸 В Массачусетском технологическом университете, США (Lincoln Lab) занимаются разработкой компактных квантовых фотонных частиц, включая интеграцию источников запутанных частиц в фотонные чипы для использования в коммуникационных применениях.
🇨🇦 Институт квантовых вычислений, Канада, исследования в области фотонных чипов, включая разработку источников запутанных фотонов и их интеграцию в квантовые сети.
🇺🇸 PsiQuantum, США. Уже упомянутый выше стартап, который также разрабатывает чипы с интегрированными источниками запутанных фотонов.
🇷🇺 В России над интеграцией источников запутанных фотонов работает группа А.К. Федорова, НИЯУ МИФИ, в сотрудничестве с рядом других организаций.
В общем, тема «горячая» и трендовая. То, что ею занимаются уже и крупные коммерческие компании, может быть признаком того, что технология перемещается из статуса предмета академических исследований в статус подготовки к коммерциализации и практическому использованию.
@RUSmicro
Cisco демонстрирует прототип квантового сетевого чипа
6 мая 2025 Cisco показала прототип чипа для объединения в сеть квантовых компьютеров и сообщила, что открывает новую лабораторию в Санта-Монике, Калифорния, для дальнейшего изучения квантовых вычислений. Тему сегодня предложила Reuters.
Особенность новинки в том, что она во многом использует те же технологии что и существующие кремниевые чипы. В Cisco говорят о том, что этот чип позволит объединять отдельные квантовые компьютеры в более крупные структуры. Впрочем, в компании уверены, что и до того, как это станет востребованным сценарием, новый чип может быть задействован в других полезных сценариях, например, в биржевых вычислениях, где важна синхронизация времени торгов.
Cisco несколько запаздывает в теме квантовых технологий относительно других крупных IT-компаний, таких как Google, Amazon и Microsoft, которые уже анонсировали собственные чипы для квантовых вычислений. Что до лаборатории, то и Nvidia планирует открыть лабораторию квантовых вычислений. Кроме того, в этой области работает множество стартапов, например, PsiQuantum уже привлекла сотни миллионов долларов на свои разработки.
Пока все эти компании соревнуются в основном в создании все большего количества кубитов, Cisco двинулась в другом направлении – в направлении их связывания.
Компания заявляет, что чип, разработанный ее специалистами в сотрудничестве с исследователями Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, работает, вызывая квантовую запутанность в парах фотонов, а затем отправляя их на два отдельных квантовых компьютера.
В течение небольшого интервала времени квантовые компьютеры могут использовать эти запутанные фотоны для мгновенной связи, независимо от того, насколько далеко они находятся друг от друга.
Несмотря на кажущуюся простоту и полезность идеи и решения, у Cisco пока нет официальных планов получения доходов от данного проекта, тем более что речь идет о прототипе чипа.
Тем не менее, для того чтобы строить квантовую сеть, нужен источник запутанных частиц. И если у Cisco действительно получилось реализовать его на основе чипа, это хороший «строительный блок» для сетей будущего.
Если посмотреть на остальной пейзаж в данной области, то темой генерации запутанных частиц занимаются не только в Cisco и Калифорнийском университете.
🇮🇹 Так в Университете Павии, Италия, создали SoC с кольцевым микрорезонатором диаметром 20 мкм, генерирующую до 10 млн пар запутанных фотонов в секунду. Это устройство основано на применении лазера 1550 нм, потребляет менее 1 мВт энергии и совместимо с полупроводниковыми технологиями.
🇬🇧 В Бристольском университете, Великобритания, разработали чипы для квантовой телепортации фотонов между микросхемами, основанный за запутанных фотонах. В эксперименте было достигнуто 88,5% совпадений квантовых состояний при передаче через оптоволокно. В 2021 году был представлен фотонный квантовый чип, способный генерировать запутанные фотоны.
🇺🇸 В Массачусетском технологическом университете, США (Lincoln Lab) занимаются разработкой компактных квантовых фотонных частиц, включая интеграцию источников запутанных частиц в фотонные чипы для использования в коммуникационных применениях.
🇨🇦 Институт квантовых вычислений, Канада, исследования в области фотонных чипов, включая разработку источников запутанных фотонов и их интеграцию в квантовые сети.
🇺🇸 PsiQuantum, США. Уже упомянутый выше стартап, который также разрабатывает чипы с интегрированными источниками запутанных фотонов.
🇷🇺 В России над интеграцией источников запутанных фотонов работает группа А.К. Федорова, НИЯУ МИФИ, в сотрудничестве с рядом других организаций.
В общем, тема «горячая» и трендовая. То, что ею занимаются уже и крупные коммерческие компании, может быть признаком того, что технология перемещается из статуса предмета академических исследований в статус подготовки к коммерциализации и практическому использованию.
@RUSmicro
16.04.202515:47
🇷🇺 Производственное оборудование. Литограф 350нм. Россия
ЗНТЦ и Элемент подписали соглашение о сотрудничестве в области фотолитографа 350 нм
Соглашение о сотрудничестве «для производства микроэлектроники» заключено 16.04.2025 на выставке ExpoElectronica 2025. Касается оно намерения компаний «обеспечить поставку оборудования и разработку технологии отечественного фотолитографического оборудования с нормами 350 нм». С этой целью компании планируют «проводить совместную работу по постановке технологических процессов на оборудовании с целью оценки возможностей использования оборудования в действующих и планируемых технологических маршрутах».
Немного странно, что не упоминается белорусский Планар, чьи разработки, как минимум, лежат в основе «российского литографа».
ЗНТЦ реализует ряд проектов в области электронного машиностроения, в том числе по разработке установки совмещения и проекционного экспонирования с разрешением 130 нм. Работы планируется завершить в 2026 г.
Какой вклад в этот проект обеспечит ГК Элемент из сообщения не ясно. Речь идет о каком-то финансовом вкладе? Об апробации литографа на предприятиях группы?
@RUSmicro
ЗНТЦ и Элемент подписали соглашение о сотрудничестве в области фотолитографа 350 нм
Соглашение о сотрудничестве «для производства микроэлектроники» заключено 16.04.2025 на выставке ExpoElectronica 2025. Касается оно намерения компаний «обеспечить поставку оборудования и разработку технологии отечественного фотолитографического оборудования с нормами 350 нм». С этой целью компании планируют «проводить совместную работу по постановке технологических процессов на оборудовании с целью оценки возможностей использования оборудования в действующих и планируемых технологических маршрутах».
«Установка совмещения и проекционного экспонирования с разрешением 350 нм создана в рамках реализации мероприятий по разработке оборудования для обеспечения технологической независимости и предназначена для модернизации существующих и оснащения новых микроэлектронных производств, прежде всего для группы компаний ПАО «Элемент» - крупнейшего производителя электроники в России» - отметил генеральный директор АО ЗНТЦ Анатолий Ковалев.
Немного странно, что не упоминается белорусский Планар, чьи разработки, как минимум, лежат в основе «российского литографа».
ЗНТЦ реализует ряд проектов в области электронного машиностроения, в том числе по разработке установки совмещения и проекционного экспонирования с разрешением 130 нм. Работы планируется завершить в 2026 г.
Какой вклад в этот проект обеспечит ГК Элемент из сообщения не ясно. Речь идет о каком-то финансовом вкладе? Об апробации литографа на предприятиях группы?
@RUSmicro
14.04.202518:20
(10) Интеграционная платформа размером 300 мм для 2D-планарных pFET
До сих пор большинство усилий по интеграции было приложено к устройствам n-типа. На IEDM 2023 imec в сотрудничестве с Intel впервые показали продемонстрировал интегрированные на пластину 300-мм планарные транзисторы WSe2 pFET, используя тот же технологический процесс, что и для MoS2 nFET [14].
Команды также представили четкий анализ влияния размера зерна кристалла на производительность и надежность устройства.
Путь к повышению надежности и снижению изменчивости
В предыдущие годы imec и Венский технический университет (группа профессора Тибора Грассера) достигли прогресса в количественной оценке надежности и изменчивости устройств на основе 2D-материалов. Они изучили влияние, например, толщины 2D-слоя, размера и ориентации кристаллического зерна, а также шаблона 2D-роста на производительность 300-миллиметровых интегрированных планарных устройств MX2. Они также смогли определить основную причину проблем надежности и изменчивости и теперь работают над решениями. [15]
Решение оставшихся проблем: совместные усилия
Хотя различные исследовательские группы по всему миру добились больших успехов, все еще необходимы некоторые технологические прорывы, чтобы преодолеть перечисленные сложности и проложить путь к крупносерийному производству с использованием передовых узлах.
Imec определяет совместимое с фабриками и привычными для них техпроцессами:
▫️ формирование контактов истока/стока,
▫️ контролируемое легирование
▫️ возможность использования КМОП с устройствами MX2 (т. е. интеграцию полевых транзисторов p- и n-типа вместе)
как наиболее критические препятствия на пути вперед.
Решение этих проблем требует совместных усилий с участием лидеров отрасли, университетских групп и научно-исследовательских институтов, а также разработчиков производственного оборудования.
В случае решения этих проблем будущее двумерных материалов выглядит светлым. Они не только обещают продвинуть дорожную карту перевода изготовления микросхем цифровой логики по техпроцессу A7, но их характеристики также позволяют расширить область применения далеко за пределы только цифровой логики.
Благодаря чрезвычайно низкому току в выключенном состоянии перспективные узлы демонстрируют потенциал для применения во встроенных приложениях DRAM — возможно, начиная с узла A7 и далее.
Кроме того, транспортные свойства «поверхностноподобных» двумерных материалов очень легко нарушить, и это делает их идеально подходящими для вероятностных вычислений или даже приложений машинного обучения.
==
На этом пересказ завершен, надеюсь, несмотря на большой объем текста, вам было интересно с ним ознакомиться. Список литературы и оригинал публикации вы можете найти на сайте imec.
@RUSmicro
До сих пор большинство усилий по интеграции было приложено к устройствам n-типа. На IEDM 2023 imec в сотрудничестве с Intel впервые показали продемонстрировал интегрированные на пластину 300-мм планарные транзисторы WSe2 pFET, используя тот же технологический процесс, что и для MoS2 nFET [14].
Команды также представили четкий анализ влияния размера зерна кристалла на производительность и надежность устройства.
Путь к повышению надежности и снижению изменчивости
В предыдущие годы imec и Венский технический университет (группа профессора Тибора Грассера) достигли прогресса в количественной оценке надежности и изменчивости устройств на основе 2D-материалов. Они изучили влияние, например, толщины 2D-слоя, размера и ориентации кристаллического зерна, а также шаблона 2D-роста на производительность 300-миллиметровых интегрированных планарных устройств MX2. Они также смогли определить основную причину проблем надежности и изменчивости и теперь работают над решениями. [15]
Решение оставшихся проблем: совместные усилия
Хотя различные исследовательские группы по всему миру добились больших успехов, все еще необходимы некоторые технологические прорывы, чтобы преодолеть перечисленные сложности и проложить путь к крупносерийному производству с использованием передовых узлах.
Imec определяет совместимое с фабриками и привычными для них техпроцессами:
▫️ формирование контактов истока/стока,
▫️ контролируемое легирование
▫️ возможность использования КМОП с устройствами MX2 (т. е. интеграцию полевых транзисторов p- и n-типа вместе)
как наиболее критические препятствия на пути вперед.
Решение этих проблем требует совместных усилий с участием лидеров отрасли, университетских групп и научно-исследовательских институтов, а также разработчиков производственного оборудования.
В случае решения этих проблем будущее двумерных материалов выглядит светлым. Они не только обещают продвинуть дорожную карту перевода изготовления микросхем цифровой логики по техпроцессу A7, но их характеристики также позволяют расширить область применения далеко за пределы только цифровой логики.
Благодаря чрезвычайно низкому току в выключенном состоянии перспективные узлы демонстрируют потенциал для применения во встроенных приложениях DRAM — возможно, начиная с узла A7 и далее.
Кроме того, транспортные свойства «поверхностноподобных» двумерных материалов очень легко нарушить, и это делает их идеально подходящими для вероятностных вычислений или даже приложений машинного обучения.
==
На этом пересказ завершен, надеюсь, несмотря на большой объем текста, вам было интересно с ним ознакомиться. Список литературы и оригинал публикации вы можете найти на сайте imec.
@RUSmicro
14.04.202517:46
(6) Планарные 2D- и pFET транзисторы узла A3
Параллельно идут разработки по внедрению 2D-материала в технологический узел A3 imec. Здесь ожидается постепенный переход к CMOS 2.0, что позволит вновь вернуться к прогрессу в рамках закону Мура, внедряя гибридную интеграцию в вычислительную систему на кристалле (SoC) [11].
Этого планируется достигнуть за счет разбиения SoC на различные функциональные слои (с помощью STCO) и их объединения с использованием передовых методов 3D-упаковки и технологий, использующих тыльную сторону. Вместо использования самых передовых узлов в каждой функциональной части SoC, можно формировать функциональные слои с использованием наиболее подходящих для этого технологий. В частности, слои, требующие экстремальной плотности узлов (например, плотная логика) будут формироваться с использованием самой передовой технологии, например, CFET).
CMOS 2.0 позволяет плавно внедрять 2D-материалы в различные слои SoC. Например, силовые переключатели как часть активных межсоединений на тыльной стороне пластины или планарные устройства MX2 как часть слоев "пирога памяти". (..)
На картинке (горизонтальной) - пример возможного разделения SoC в эпоху CMOS2. Другая картинка (вертикальная) - техпроцесс A3 imec.
Параллельно идут разработки по внедрению 2D-материала в технологический узел A3 imec. Здесь ожидается постепенный переход к CMOS 2.0, что позволит вновь вернуться к прогрессу в рамках закону Мура, внедряя гибридную интеграцию в вычислительную систему на кристалле (SoC) [11].
Этого планируется достигнуть за счет разбиения SoC на различные функциональные слои (с помощью STCO) и их объединения с использованием передовых методов 3D-упаковки и технологий, использующих тыльную сторону. Вместо использования самых передовых узлов в каждой функциональной части SoC, можно формировать функциональные слои с использованием наиболее подходящих для этого технологий. В частности, слои, требующие экстремальной плотности узлов (например, плотная логика) будут формироваться с использованием самой передовой технологии, например, CFET).
CMOS 2.0 позволяет плавно внедрять 2D-материалы в различные слои SoC. Например, силовые переключатели как часть активных межсоединений на тыльной стороне пластины или планарные устройства MX2 как часть слоев "пирога памяти". (..)
На картинке (горизонтальной) - пример возможного разделения SoC в эпоху CMOS2. Другая картинка (вертикальная) - техпроцесс A3 imec.
14.04.202516:15
(2) 2D-материалы
Хотя GAAFET и CFET и дают временную передышку, но эффекты короткого канала неизбежно усложнят дальнейшее масштибирование.
Постоянное уменьшение длины затвора и канала требуют все более тонких каналов, чтобы ограничить пути протекания тока, тем самым ограничивая возможность утечки носителей заряда при выключении устройства. Чтобы, например, масштабировать транзистор CFET в узел A2 с длиной канала проводимости менее 10нм, толщины Si-каналов тоже должны снизиться до значений менее 10нм. Но в настолько тонких Si-каналах мобильность носителей зарядов и ток транзистора в открытом состоянии начинают резко снижаться.
Именно здесь 2D-полупроводники, в частности, дихалькогениды переходных металлов (MX2) обещают интересные возможности. В этих полупроводниках атомы расположены в слоистых кристаллах, причем толщина одного слоя составляет всего лишь около 0.7 нм, что позволяет формировать очень тонкие каналы. Мало этого, они обещают поддерживать сравнительно высокую подвижность носителей зарядов, независимо от толщины канала. Это обеспечивает максимум возможностей масштабирования длины затвора и канала, не беспокоясь об эффектах короткого канала. (..)
Хотя GAAFET и CFET и дают временную передышку, но эффекты короткого канала неизбежно усложнят дальнейшее масштибирование.
Постоянное уменьшение длины затвора и канала требуют все более тонких каналов, чтобы ограничить пути протекания тока, тем самым ограничивая возможность утечки носителей заряда при выключении устройства. Чтобы, например, масштабировать транзистор CFET в узел A2 с длиной канала проводимости менее 10нм, толщины Si-каналов тоже должны снизиться до значений менее 10нм. Но в настолько тонких Si-каналах мобильность носителей зарядов и ток транзистора в открытом состоянии начинают резко снижаться.
Именно здесь 2D-полупроводники, в частности, дихалькогениды переходных металлов (MX2) обещают интересные возможности. В этих полупроводниках атомы расположены в слоистых кристаллах, причем толщина одного слоя составляет всего лишь около 0.7 нм, что позволяет формировать очень тонкие каналы. Мало этого, они обещают поддерживать сравнительно высокую подвижность носителей зарядов, независимо от толщины канала. Это обеспечивает максимум возможностей масштабирования длины затвора и канала, не беспокоясь об эффектах короткого канала. (..)
07.05.202517:41
🇷🇺 Измерительные приборы. КИП. Россия
Томский НИИПП разработал три новые модели устройств контроля качества микроэлектроники
В Томском НИИ полупроводниковых приборов (Росэл - Ростех) разработали новые модели измерительных устройств. Первая из них, на фото внешне напоминающая микроскоп, это ручная зондовая станция Omega Air – 150COAX, предназначенная для измерений и контроля электрических величин полупроводниковых пластин. Такой прибор может эффективно использоваться, например, при разработке и внедрении СВЧ монолитных интегральных схем.
Кроме ручной станции, в НИИПП создали еще и две полуавтоматические станции – Terra-200COAX (на фото) и Terra-200T. Они могут тестировать полупроводниковые приборы по постоянному току, а также в ВЧ и СВЧ диапазонах. Станции могут работать с неразделенными полупроводниковыми пластинами. Модель 200Т способна проверять параметры полупроводниковых приборов в температурном диапазона от -55°С до +150°С.
В Росэл утверждают, что новинки могут заменить зарубежные аналоги, широко используемые на российском рынке, поскольку не уступают им по техническим параметрам, но при этом обойдутся покупателю дешевле.
В комплект поставляемых зондовых станций входят: сама станция, микроскоп, манипуляторы для проведения измерений. Для полуавтоматического варианта станции также предусмотрено специальное программное обеспечение.
@RUSmicro, фото Росэл
#зондовые
Томский НИИПП разработал три новые модели устройств контроля качества микроэлектроники
В Томском НИИ полупроводниковых приборов (Росэл - Ростех) разработали новые модели измерительных устройств. Первая из них, на фото внешне напоминающая микроскоп, это ручная зондовая станция Omega Air – 150COAX, предназначенная для измерений и контроля электрических величин полупроводниковых пластин. Такой прибор может эффективно использоваться, например, при разработке и внедрении СВЧ монолитных интегральных схем.
Кроме ручной станции, в НИИПП создали еще и две полуавтоматические станции – Terra-200COAX (на фото) и Terra-200T. Они могут тестировать полупроводниковые приборы по постоянному току, а также в ВЧ и СВЧ диапазонах. Станции могут работать с неразделенными полупроводниковыми пластинами. Модель 200Т способна проверять параметры полупроводниковых приборов в температурном диапазона от -55°С до +150°С.
В Росэл утверждают, что новинки могут заменить зарубежные аналоги, широко используемые на российском рынке, поскольку не уступают им по техническим параметрам, но при этом обойдутся покупателю дешевле.
В комплект поставляемых зондовых станций входят: сама станция, микроскоп, манипуляторы для проведения измерений. Для полуавтоматического варианта станции также предусмотрено специальное программное обеспечение.
@RUSmicro, фото Росэл
#зондовые
07.05.202505:58
🇪🇺 Господдержка. Регулирование. Евросоюз
ЕС должен нарастить инвестиции в полупроводники в 4 раза заявляет отраслевая группа
Это объединенное мнение отраслевой группы SEMI, опубликованное во вторник в рамках официального ответа на запрос ЕС по предстоящему инвестиционному бюджету. Блок из 27 стран проводит консультации с отраслью, планируя расходы на период 2028-2034.
По оценкам SEMI, еврокомиссии следует выделить E20 млрд ($22,64 млрд) для распределения по всей цепочке поставок полупроводников, что по прогнозу приведет к общим инвестициям в размере более 260 млрд евро от государственных и частных организаций. Об этом сообщает Reuters.
В конце марта 2025 года Европейская счетная палата заявила, что цель ЕС по достижению 20% мирового рынка микросхем к 2030 году недостижима при нынешних темпах. Я, кстати, об этом писал еще в момент, когда они эту цель сформулировали, мне еще возражали тогда, что ЕС вполне по силам эта задача. Теперь вот и европейцы признали, что пока что каменный цветок не выходит.
20 млрд, вроде, и не столь большая сумма, но смотря за какой период. Пока что Еврокомиссия выделила 4.5 млрд евро под финансирование Европейского закона о микросхемах «бумажным объемом» в 43 млрд евро. Около 80% финансирования поступило от государств-членов.
SEMI заявила, что отдельный бюджет Еврокомиссии поможет выровнять правила игры в регионе, поскольку сейчас каждое государство-участник предпочитает инвестировать прежде всего в развитие национальной промышленности.
«Полупроводники – это основополагающий компонент, лежащий в основе практически каждого сектора современной экономики – автомобилестроения, аэрокосмической отрасли, промышленной робототехники и медицинских приборов, - и тем не менее ЕС продолжает в значительной степени полагаться на неевропейских поставщиков для подавляющего большинства передовых микросхем и критически важных компонентов», - отмечают в SEMI. Передовые и ИИ-чипы, а также компоненты для квантовых технологий – вот некоторые из «пробелов», на которые в SEMI предлагают обратить внимание.
По прогнозам Счетной палаты, к 2030 году ЕС достигнет 11.7% доли мирового рынка полупроводников.
@RUSmicro
ЕС должен нарастить инвестиции в полупроводники в 4 раза заявляет отраслевая группа
Это объединенное мнение отраслевой группы SEMI, опубликованное во вторник в рамках официального ответа на запрос ЕС по предстоящему инвестиционному бюджету. Блок из 27 стран проводит консультации с отраслью, планируя расходы на период 2028-2034.
По оценкам SEMI, еврокомиссии следует выделить E20 млрд ($22,64 млрд) для распределения по всей цепочке поставок полупроводников, что по прогнозу приведет к общим инвестициям в размере более 260 млрд евро от государственных и частных организаций. Об этом сообщает Reuters.
В конце марта 2025 года Европейская счетная палата заявила, что цель ЕС по достижению 20% мирового рынка микросхем к 2030 году недостижима при нынешних темпах. Я, кстати, об этом писал еще в момент, когда они эту цель сформулировали, мне еще возражали тогда, что ЕС вполне по силам эта задача. Теперь вот и европейцы признали, что пока что каменный цветок не выходит.
20 млрд, вроде, и не столь большая сумма, но смотря за какой период. Пока что Еврокомиссия выделила 4.5 млрд евро под финансирование Европейского закона о микросхемах «бумажным объемом» в 43 млрд евро. Около 80% финансирования поступило от государств-членов.
SEMI заявила, что отдельный бюджет Еврокомиссии поможет выровнять правила игры в регионе, поскольку сейчас каждое государство-участник предпочитает инвестировать прежде всего в развитие национальной промышленности.
«Полупроводники – это основополагающий компонент, лежащий в основе практически каждого сектора современной экономики – автомобилестроения, аэрокосмической отрасли, промышленной робототехники и медицинских приборов, - и тем не менее ЕС продолжает в значительной степени полагаться на неевропейских поставщиков для подавляющего большинства передовых микросхем и критически важных компонентов», - отмечают в SEMI. Передовые и ИИ-чипы, а также компоненты для квантовых технологий – вот некоторые из «пробелов», на которые в SEMI предлагают обратить внимание.
По прогнозам Счетной палаты, к 2030 году ЕС достигнет 11.7% доли мирового рынка полупроводников.
@RUSmicro
15.04.202509:40
🇷🇺 Микроконтроллеры. RISC-V. Россия
Элвис представила микроконтроллер MS1 с системой команд RISС-V
Микропроцессор включает ядро, сигнальную подсистему и базовый набор интерфейсов, которые можно расширить. Предлагается использовать как обычный микроконтроллер общего назначения, но также, например, в качестве процессора baseband в узкополосных системах (LoRA, zigbee, dmr и проприетарных), а также для обработки данных с аналоговых сенсоров.
Может быть использована в решениях образовательного типа для изучения RISC-V или построения учебных радиостанций.
Кроме микроконтроллера Элвис подготовил и отладочную плату.
Характеристики:
▫️ До 280 МГц
▫️ 32 бит, суперскалярный, 9-стадийный конвейер, кэш инструкций 16 кБ, coremark 4.45 / МГц.
▫️ Память однотактовая накристальная, 512 кБ и четырехтактовая накристальная, 2 МБ
▫️ АЦП 10 бит, до 19.2 МГц; ЦАП 12 бит, до 19.2 МГц. DFE (digital front-end).
▫️ Есть цифровая фильтрация, передискретизация, цифровое гетеродинирование, DMA для организации обмена с CPU.
▫️PLL: встроенный умножитель/делитель входной частоты
▫️ JTAG: поддержка Open OCD; максимальная частота 25 МГц
▫️ Загрузка: SPI/QSPI с поддержкой XIP
▫️ Периферия: GPIO, 8 линий с поддержкой прерываний; UART; SPI (x2 CS при загрузке по QSPI)
▫️ Питание: ядро -1.1В +/- 5%; периферия – 3.3В +/- 5%
▫️ Корпус: QFN88, 10x10 мм
Не говорится, где производится кристалл и где упаковывается эта микросхема.
@RUSmicro
#RISCV #микроконтроллер
Элвис представила микроконтроллер MS1 с системой команд RISС-V
Микропроцессор включает ядро, сигнальную подсистему и базовый набор интерфейсов, которые можно расширить. Предлагается использовать как обычный микроконтроллер общего назначения, но также, например, в качестве процессора baseband в узкополосных системах (LoRA, zigbee, dmr и проприетарных), а также для обработки данных с аналоговых сенсоров.
Может быть использована в решениях образовательного типа для изучения RISC-V или построения учебных радиостанций.
Кроме микроконтроллера Элвис подготовил и отладочную плату.
Характеристики:
▫️ До 280 МГц
▫️ 32 бит, суперскалярный, 9-стадийный конвейер, кэш инструкций 16 кБ, coremark 4.45 / МГц.
▫️ Память однотактовая накристальная, 512 кБ и четырехтактовая накристальная, 2 МБ
▫️ АЦП 10 бит, до 19.2 МГц; ЦАП 12 бит, до 19.2 МГц. DFE (digital front-end).
▫️ Есть цифровая фильтрация, передискретизация, цифровое гетеродинирование, DMA для организации обмена с CPU.
▫️PLL: встроенный умножитель/делитель входной частоты
▫️ JTAG: поддержка Open OCD; максимальная частота 25 МГц
▫️ Загрузка: SPI/QSPI с поддержкой XIP
▫️ Периферия: GPIO, 8 линий с поддержкой прерываний; UART; SPI (x2 CS при загрузке по QSPI)
▫️ Питание: ядро -1.1В +/- 5%; периферия – 3.3В +/- 5%
▫️ Корпус: QFN88, 10x10 мм
Не говорится, где производится кристалл и где упаковывается эта микросхема.
@RUSmicro
#RISCV #микроконтроллер
14.04.202518:11
(9) Перенос слоев, примененный к лабораторным нанолистам GAA: хорошее соответствие слоев и качество
Команда imec применила знания, полученные при переносе слоев на планарных устройствах, к тестовым носителям нанолистов GAA. Утверждается, что так удалось получить лабораторные nFET MX2 с превосходным соответствием, однородностью и качеством слоев. Перенос слоев — интересный подход к формированию каналов нанолистов (а также может использоваться в перспективе и для CFET), который предпочтительно выполнять при температурах ниже 600 °C.
Кроме того, на IEDM 2024 imec впервые сообщила о функциональных многослойных нанолистовых FET с каналами MoS2, сформированными с помощью переноса слоев на 300-миллиметровые целевые пластины. Устройство показывает сопоставимый Ion (~451 мкА/мкм) и рекордный коэффициент включения-выключения (>10^9) по сравнению с современным уровнем техники. Знания, полученные в рамках экспериментов с планарными устройствами, использовались для разработки критически важных модулей, включая модуль затвора [13].
В качестве альтернативы imec исследует прямой рост 2D-материалов при пониженных температурах, что может обеспечить получение слоев хорошего качества, но только при осаждении на меньших, выборочных участках. (..)
Рисунок 6 – Поперечное сечение в ПЭМ монослойного нанолиста MoS2 с металлом high-k и затвором, полностью обернутым вокруг канала (представлено на IEDM 2024).
Команда imec применила знания, полученные при переносе слоев на планарных устройствах, к тестовым носителям нанолистов GAA. Утверждается, что так удалось получить лабораторные nFET MX2 с превосходным соответствием, однородностью и качеством слоев. Перенос слоев — интересный подход к формированию каналов нанолистов (а также может использоваться в перспективе и для CFET), который предпочтительно выполнять при температурах ниже 600 °C.
Кроме того, на IEDM 2024 imec впервые сообщила о функциональных многослойных нанолистовых FET с каналами MoS2, сформированными с помощью переноса слоев на 300-миллиметровые целевые пластины. Устройство показывает сопоставимый Ion (~451 мкА/мкм) и рекордный коэффициент включения-выключения (>10^9) по сравнению с современным уровнем техники. Знания, полученные в рамках экспериментов с планарными устройствами, использовались для разработки критически важных модулей, включая модуль затвора [13].
В качестве альтернативы imec исследует прямой рост 2D-материалов при пониженных температурах, что может обеспечить получение слоев хорошего качества, но только при осаждении на меньших, выборочных участках. (..)
Рисунок 6 – Поперечное сечение в ПЭМ монослойного нанолиста MoS2 с металлом high-k и затвором, полностью обернутым вокруг канала (представлено на IEDM 2024).
14.04.202517:33
(5) Планарные, основанные на 2D, n или pFET, в узле по техпроцессу А7
В imec работают над внедрением 2D-устройств на основе MX2 в узле A7. В этом новом поколении технологии, транзисторы CFET с каналами на основе кремния будут использованы для формирования высокопроизводительной логики КМОП, питание будет обеспечиваться снизу по технологии BSPDN, а кэш-память последнего уровня может подключаться к КМОП-логике с использованием передовых технологий 3D-упаковки.
Соответствующие планарные 2D-устройства на основе MX2 могут использоваться в качестве периферии, находясь в back-end-of-line (BEOL) или даже на тыльной стороне пластины. Вообразим, например, регулятор напряжения с малым падением напряжения (LDO) или менее производительные силовые переключатели, которые могли бы включать или выключать целые блоки логических КМПО-устройств.
Моделирование, проведенное в imec, показывает, что планарные nMOS (или p FET) устройства с каналом MX2 очень перспективны для таких приложений. На тыльной стороне пластины или в рамках BEOL будет больше места для их размещения. Таким образом можно снизить их площадь.
Для этих приложений предпочтительным методом осаждения видится перенос слоев: BEOL и обработка задней стороны ограничат доступный температурный бюджет до уровня ниже 400 °C, чтобы не ухудшать производительность устройств, уже присутствующих на передней стороне.
Прямое выращивание 2D-материалов при таких низких температурах (в промышленно совместимом режиме) - сложная задача, поскольку это может привести к формированию слоев низкого качества. (..)
В imec работают над внедрением 2D-устройств на основе MX2 в узле A7. В этом новом поколении технологии, транзисторы CFET с каналами на основе кремния будут использованы для формирования высокопроизводительной логики КМОП, питание будет обеспечиваться снизу по технологии BSPDN, а кэш-память последнего уровня может подключаться к КМОП-логике с использованием передовых технологий 3D-упаковки.
Соответствующие планарные 2D-устройства на основе MX2 могут использоваться в качестве периферии, находясь в back-end-of-line (BEOL) или даже на тыльной стороне пластины. Вообразим, например, регулятор напряжения с малым падением напряжения (LDO) или менее производительные силовые переключатели, которые могли бы включать или выключать целые блоки логических КМПО-устройств.
Моделирование, проведенное в imec, показывает, что планарные nMOS (или p FET) устройства с каналом MX2 очень перспективны для таких приложений. На тыльной стороне пластины или в рамках BEOL будет больше места для их размещения. Таким образом можно снизить их площадь.
Для этих приложений предпочтительным методом осаждения видится перенос слоев: BEOL и обработка задней стороны ограничат доступный температурный бюджет до уровня ниже 400 °C, чтобы не ухудшать производительность устройств, уже присутствующих на передней стороне.
Прямое выращивание 2D-материалов при таких низких температурах (в промышленно совместимом режиме) - сложная задача, поскольку это может привести к формированию слоев низкого качества. (..)
14.04.202515:55
🇪🇺 Горизонты технологий. 2D-структуры. Европа
Imec обещает скорый приход 2D-материалов в цифровые микросхемы
В цепочке постов попробую пересказать видение исследователей Imec по данной теме.
Дорожная карта масштабирования кремниевой логики
Уже не менее 20 лет, как стало понятно, что вдохновленное законом Мура размерное масштабирование более не обеспечивает необходимую эволюцию узлов технологии КМОП. Еще около 2005 года улучшение производительности при переходе к новым, более компактным узлам при фиксированной мощности (так называемый эффект Деннарда), начало снижаться. Пришлось дополнять масштабирование, основанное на повышении разрешения фотолитографии, другими технологическими инновациями. Это требовалось для того, чтобы поддерживать необходимую динамику улучшения баланса таких показателей как производительность - мощность - площадь - стоимость. Это потребовало исследований материалов и новых архитектур, оптимизации проектирования и 3D-упаковки.
На уровне транзисторов ухудшение производительности при масштабировании возникло из-за так называемого явления короткого канала. Сокращение длины затвора и укорочение канала проводимости приводило к росту тока утечки, который стал значительным даже в ситуации, когда напряжение на затвор не подается. Значительно возросло влияние истока и стока на область сужения канала.
Эти эффекты заставили индустрию перейти от планарных МОП-транзисторов к FinFET, а сравнительно недавно начался переход к транзисторам на основе нанолистов Gate-all-around (GAA). Это позволило восстановить электростатический контроль затвора над каналом проводимости.
Это дало возможность продолжать сокращение размеров узлов и повышать плотность их размещения. Кроме того, были придуманы усовершенствованные схемы межсоединений, а также внедрена подача питания с тыльной стороны кристалла (BSPDN).
Как ожидается, далее последует переход от GAA к CFET, комплиментарному полевому транзистору, который в очередной раз позволит сократить площадь узла за счет наложения каналов n и p друг на друга. В Imec ожидают, что такие структуры будут внедряться, начиная с размера узла A7 (7 ангстрем) и далее, минимум, до А3. Как и в транзисторах GAA nanosheet, затвор, теперь общий для n и p, полностью охватывает и находится между каналами, обеспечивая максимальный электростатический контроль узла. (..)
@RUSmicro по материалам Imec
#CFET
Imec обещает скорый приход 2D-материалов в цифровые микросхемы
В цепочке постов попробую пересказать видение исследователей Imec по данной теме.
Дорожная карта масштабирования кремниевой логики
Уже не менее 20 лет, как стало понятно, что вдохновленное законом Мура размерное масштабирование более не обеспечивает необходимую эволюцию узлов технологии КМОП. Еще около 2005 года улучшение производительности при переходе к новым, более компактным узлам при фиксированной мощности (так называемый эффект Деннарда), начало снижаться. Пришлось дополнять масштабирование, основанное на повышении разрешения фотолитографии, другими технологическими инновациями. Это требовалось для того, чтобы поддерживать необходимую динамику улучшения баланса таких показателей как производительность - мощность - площадь - стоимость. Это потребовало исследований материалов и новых архитектур, оптимизации проектирования и 3D-упаковки.
На уровне транзисторов ухудшение производительности при масштабировании возникло из-за так называемого явления короткого канала. Сокращение длины затвора и укорочение канала проводимости приводило к росту тока утечки, который стал значительным даже в ситуации, когда напряжение на затвор не подается. Значительно возросло влияние истока и стока на область сужения канала.
Эти эффекты заставили индустрию перейти от планарных МОП-транзисторов к FinFET, а сравнительно недавно начался переход к транзисторам на основе нанолистов Gate-all-around (GAA). Это позволило восстановить электростатический контроль затвора над каналом проводимости.
Это дало возможность продолжать сокращение размеров узлов и повышать плотность их размещения. Кроме того, были придуманы усовершенствованные схемы межсоединений, а также внедрена подача питания с тыльной стороны кристалла (BSPDN).
Как ожидается, далее последует переход от GAA к CFET, комплиментарному полевому транзистору, который в очередной раз позволит сократить площадь узла за счет наложения каналов n и p друг на друга. В Imec ожидают, что такие структуры будут внедряться, начиная с размера узла A7 (7 ангстрем) и далее, минимум, до А3. Как и в транзисторах GAA nanosheet, затвор, теперь общий для n и p, полностью охватывает и находится между каналами, обеспечивая максимальный электростатический контроль узла. (..)
@RUSmicro по материалам Imec
#CFET
Көрсөтүлдү 1 - 24 ичинде 88
Көбүрөөк функцияларды ачуу үчүн кириңиз.