В минувший понедельник компании IBM и Samsung представили вертикальный транзистор VTFET, который заявлен как прорыв в области производства полупроводников. Благодаря переходу на вертикальные транзисторы можно будет в два раза повысить производительность схем или на 85 % снизить их потребление. Но главное, транзисторы VTFET позволят наращивать плотность элементов на кристалле и продлят действие закона Мура. IBM пояснила, как это будет работать.

Чередование элементов FinFET транзистора на кристалле с разделением изоляторами. Источник изображения: IBM

При вертикальном расположении канала также можно варьировать его длину и сечением, создавая транзисторы с нужными характеристиками. При этом мы не забираем драгоценное место на кристалле и не жертвуем плотностью размещения элементов на нём. Для затворов вертикальных транзисторов (на самом первом изображении затвор выделен синим цветом) также остаётся простор по геометрии и току, что также расширяет выбор характеристик как по производительности, так и по потреблению.

Чередование транзисторов с вертикальным размещением элементов. Источник изображения: IBM

На кусочке кремния размером с ноготь IBM обещает размещать до 50 млрд вертикальных транзисторов, что остаётся мечтой для современных техпроцессов и техпроцессов ближайшего будущего.

Вы скажете, что это настоящий прорыв. А мы напомним, что ещё три года назад настоящий прорыв совершили инженеры из бельгийского исследовательского центра Imec. Они предложили и испытали техпроцесс вертикального изготовления сразу комплементарной пары транзисторов. На фоне предложения бельгийцев VTFET выглядит предельно простым и скромным решением. Впрочем, простое решение легче ввести в практику и внедрить в массовое производство. В любом случае, тенденция налицо — электроника карабкается вверх, а не вширь.

Предложенная Imec комплиментарная структура из двух транзисторов. Источник изображения: Imec