Компания IBM сообщила об открытии полупроводникового производства, в котором при изготовлении транзисторов вместо алюминия используется медь. Это позволяет уменьшить размеры электронных цепей, а следовательно, повысить мощность и быстродействие микросхем.
Технология производства IBM, названная CMOS 7S (Complementary Metal Oxide Semiconductor), позволила корпорации оторваться от основных конкурентов (компаний Intel и Advanced Micro Devices), которые в конце концов тоже осознали необходимость перехода на выпуск микросхем, изготовленных из меди.
"IBM сейчас в хорошей форме, - отметил аналитик компании VLSI Research Ристо Пуакка. - Она сумела предложить новое технологическое решение, и теперь основная задача - внедрить его в массовое производство".
Представитель IBM заявил, что его корпорация уже почти год, с тех самых пор, как свершилась "медная революция", недосягаема для конкурентов.
"Пока количество выпускаемых нами микросхем невелико, но мы собираемся нарастить объемы производимой продукции в конце текущего или в начале следующего года", - сообщил представитель подразделения IBM Microelectronics Уильям О'Лири.
Наряду с IBM о переходе на медные технологии объявил и консорциум Sematech Research (в который среди прочих входит и IBM). В августе сообщалось о выпуске первых медных плат с тонкими кремниевыми кристаллами.
В то время как Sematech только подтверждает правильность концепции медных микросхем, IBM готовится покорить мир продуктами, произведенными с использованием новых технологий.
Медь является лучшим проводником по сравнению с алюминием. Эффективность применения алюминия снижается по мере уменьшения толщины транзисторов. Однако поскольку медь проводит электричество лучше, она расплавляет окружающий ее кремний.
Сначала Sematech, а теперь и IBM нашли способы изоляции медных транзисторов, после чего появилась возможность использовать их в производстве, объединяя в единой микросхеме тончайшие электронные цепи. "Дальнейшая миниатюризация цепей, входящих в микросхему, позволяет уменьшать размеры полупроводниковых устройств, повышать их быстродействие, интегрировать более сложные функции, снижать энергопотребление, а значит и интенсивность охлаждения", - отмечают аналитики IBM.
Представители IBM заявляют, что медные микросхемы могут вместить в себя больше функций и способны работать быстрее существующих полупроводниковых элементов.
"Микропроцессоры и микросхемы памяти, использующие медные транзисторы, вскоре появятся в серии серверов IBM, в том числе в мэйнфреймах S/390, машинах среднего класса AS/400 и Unix-системах RS/600, а также в семействах ASIC и PowerPC, - сообщил О'Лири. - Пока IBM не строит каких-либо планов в отношении лицензирования технологии и собирается развернуть производство заказных интегральных схем (application-specific integrated circuits, ASIC) на базе CMOS 7S в конце текущего года".
Медь можно использовать в производстве любых типов микросхем без всяких ограничений, благодаря чему данная технология должна прочно закрепиться в полупроводниковой индустрии, оборот которой оценивается в 150 млрд. долл.
Технология CMOS 7S, разработанная IBM, дает возможность размещать на микросхеме шесть металлических слоев, при этом остается определенный резерв, позволяющий довести количество слоев по крайней мере до десяти.
Толщина электронных цепей микросхемы может быть уменьшена до 0,20 мкм (рекордный показатель на сегодняшний день). Это в 500 раз тоньше человеческого волоса.
Но и это еще не все. Длина канала транзисторов CMOS составляет всего 0,12 мкм, дистанционные токи могут проходить через транзистор в полупроводниковые схемы. Чем короче длина канала, тем выше производительность. IBM утверждает, что длина канала в 0,12 мкм представляет собой на текущий момент наивысшее достижение компании.
Медная технология позволила IBM размещать на одной микросхеме 12 млн. вентилей - элементарных логических схем, в которых содержится 150-200 млн. транзисторов.
Транзисторы, построенные по технологии CMOS 7S, работают от напряжения всего 1,8 В. Это дает возможность использовать функциональные узлы на базе микросхем, изготовленных по технологии 7S, в изделиях, требующих низкого энергопотребления (например, ноутбуках, персональных цифровых помощниках, телефонах и других устройствах, работающих от батарей).
Все компании, выпускающие полупроводниковую элементную базу, собираются постепенно перейти на медную технологию, но нельзя забывать о том, что перестройка производства требует значительных временных затрат.
Представители Intel сообщили, что компания не планирует использования меди в массовом производстве до 2002 года.
"Эту технологию совершенно не обязательно осваивать в кратчайшие сроки, - заметил сотрудник Intel Билл Кэлдер. - Мы верим, что производство микросхем с использованием алюминия еще не до конца исчерпало себя, а производительность может повышаться и в дальнейшем".
Представители Advanced Micro Devices сообщили, что решение о сроках перехода на медные технологии уже принято, но информировать общественность пока рано, а политика IBM никак не влияет на планы компании.