Печатная версия
Архив / Поиск

Archives
Archives
Archiv

Редакция
и контакты

К 50-летию СО РАН
Фотогалерея
Приложения
Научные СМИ
Портал СО РАН

© «Наука в Сибири», 2019

Сайт разработан и поддерживается
Институтом вычислительных
технологий СО РАН

При перепечатке материалов
или использованиии
опубликованной
в «НВС» информации
ссылка на газету обязательна

Наука в Сибири Выходит с 4 июля 1961 г.
On-line версия: www.sbras.info | Новости
 
в оглавлениеN 48-49 (2384-2385) 13 декабря 2002 г.

ПОЛУЧЕН РОССИЙСКИЙ ПАТЕНТ

Большой Золотой медалью Всесибирской политехнической выставки-2002 на Сибирской Ярмарке в октябре отмечена работа Института физики полупроводников СО РАН "Создание технологии КНИ-структур — кремний-на-изоляторе и изготовление КНИ-нанотранзисторов как основы элементной базы вычислительной техники XXI века". Результаты работы были представлены на стенде КНИ-нанотранзистор — основа элементной базы вычислительной техники XXI века.

И.Антонова, О.Наумова, В.Попов, Н.Придачин

Иллюстрация
Сотрудники лаборатории физических основ материаловедения кремния обсуждают результаты измерений параметров нанотранзисторов.

Так называемый МОП-транзистор — основной элемент интегральных схем, используемых в современных электронных устройствах, таких как компьютеры, телевизоры и т.д.. Нанотранзистор — это прибор с размерами рабочей области в диапазоне от 100 до 1нм. Массовое производство транзисторов с размерами 20-10 нм означает возможность создания интегральных схем с плотностью элементов на кристалле ~108 см-2 с одновременным повышением рабочей частоты до 10-40 ГГц, что соответствует выполнению одной операции за 10-8-10-9 с.

Ведущие мировые фирмы (Intel, IBM, AMD, Motorolla) проводят целенаправленный научно-технический поиск в области разработки технологий изготовления высокопроизводительных многофункциональных систем не на пластинах объемного кремния, а на базе нового материала — так называемых структур "кремний-на-изоляторе" (КНИ), в которых кремниевая подложка отделена от монокристаллической тонкой рабочей пленки кремния диэлектрическим слоем аморфного диоксида кремния. Фирма Intel уже сообщила об изготовлении "терагерцового" КНИ-транзистора с длиной рабочей области 30 нм, прогнозируя серийный выпуск таких приборов к 2007 году, а к 2015 г. — с длиной канала 15 нм.

Иллюстрация В лаборатории создан сверхчистый технологический участок изготовления структур кремний-на-изоляторе, который не уступает мировым требованиям для проведения работ такого класса. Руководитель лаборатории, кандидат физико-математических наук В.Попов на технологическом участке создания КНИ-структур.

Иллюстрация
Технолог первой категории Н.Дудченко в чистой комнате за контролем качества поверхности структур КНИ.

Ведущими специалистами на последних международных конференциях по микроэлектронике признано, что КНИ-технология, изначально предназначенная для создания радиационно стойкой военной и специальной электронной аппаратуры, стала в настоящее время и, по крайней мере, на 10-15 ближайших лет, — главным направлением развития всей микроэлектроники. Это обусловлено тем, что замена пластин кремния, основного полупроводникового материала микроэлектроники, на КНИ-структуры обеспечивает не только существенное улучшение технико-экономических характеристик микроэлектронных приборов (повышение быстродействия, уменьшение энергопотребления, повышение надежности, уменьшение геометрических размеров, сокращение технологического цикла). Это основа создания новых типов и конструкций приборов, реализация которых в кремниевой микроэлектронике невозможна или технологически затруднена.

Производство КНИ-структур и КНИ-элементной базы относится к области высоких технологий и является необходимым условим сохранения и развития электронной компонентной базы для обеспечения экономической независимости и обороноспособности страны. В России до начала настоящей работы не было такого производства.

Иллюстрация
Инженер-технолог Э.Жанаев обеспечивает химическую обработку пластин кремния перед соединением (класс 10 в рабочей зоне).

Мировые потребности микроэлектроники в 2008 г. оцениваются 30 млн КНИ-пластин в год. В настоящее время серийный выпуск пластин КНИ в США, Японии и Франции налажен в объеме до 1 млн штук в год. Западные фирмы уже сейчас озабочены отсутствием мощностей по их производству. Из-за возможности двойного применения продажа пластин КНИ в страны бывшего СССР ограничена. В Институте физики полупроводников СО РАН в 1996-2001 годах была разработана технология, названная DeleCut (oxide Irradiated with ions and deleted, Cut), обеспечившая возможность создания экономически эффективного производства в России высококачественных структур кремний-на-изоляторе для микроэлектроники и получен Российский патент. Технология передана в 2002 г. в Научно-исследовательский институт микроэлектроники и завод "Микрон" (г.Зеленоград) для организации промышленного производства КНИ-пластин объемом до четверти млн штук в год.

В настоящее время в Институте физики полупроводников ведутся интенсивные работы по созданию приборов нанометрового диапазона на базе этих структур. Так, например, изготовлены КНИ МОП-транзисторы с минимальным размером канала около 50 нм, что и было оценено Большой Золотой медалью Сибирской ярмарки. Одновременно ведутся разработки новых перспективных конструкций транзисторов с предельными размерами до 20 нм.

Вызывает сожаление отсутствие в Новосибирске базовых предприятий микроэлектроники, обладающих современным оборудованием с проектной нормой хотя бы на уровне 0,35 мкм для внедрения результатов работы такого уровня. И финансирования недостаточно для расширения исследований по развитию нанотехнологии на КНИ-структурах.

Фото Владимира Новикова

стр. 7

в оглавление

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 

http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?15+229+1