Монолитная 3D-компоновка чипов интригует, но пока под вопросом

С 16 по 19 октября в Сан-Франциско прошла годовая конференция S3S 2017 (IEEE SOI-3D-Subthreshold Microelectronics Technology Unified Conference). Данное мероприятие, как нетрудно догадаться по его названию, посвящено технологиям пространственной компоновки микроэлектронных приборов. В числе активных участников конференции S3S можно назвать компании и организации ARM, CEA-Leti, DARPA, Mentor Graphics и Qualcomm. Все они выказывают огромную заинтересованность в проектировании и производстве решений с переходом на монолитные вертикальные структуры. Именно монолитные, а не "склеенные" из нескольких кристаллов, как сегодня. Чтобы всё было сделано в условно одном производственном цикле от "подвала" до "крыши" с множеством слоёв-этажей.

Проблемы начинаются уже с этапа проектирования. Разработчики инструментов для автоматического проектирования электронных цепей пока не могут предоставить пакеты для пространственных разводки и выравнивания элементов. Это серьёзно тормозит с попытками создавать M3D-решения. На этапе производства главной проблемой станет сохранить от температурного разрушения одни элементы, по мере изготовления других. Существует также масса других проблем поменьше, но эти две главные пока далеки от разрешения.

Собственно, разработчики пока не могут представить коммерческий техпроцесс для изготовления многослойных чипов со сквозной металлизацией типа TSVs. Компания Qualcomm, что характерно, сейчас отказывается от компоновки с использованием TSVs, хотя год назад считала её правильным выбором. Сегодня, как показал доклад Qualcomm на конференции S3S, компания намерена развивать идею европейской организации CEA-Leti, которая заключается в стековой компоновке на уровне отдельных транзисторов. Партнёрами CEA-Leti по разработке технологии выступают также компании IBM и STMicroelectronics. Организация выпустила соответствующие инструменты для разработчиков и намерена выпустить опытный кремний от ряда клиентов во второй половине 2018 года.

Технология CEA-Leti стекового производства транзисторов Cool Cube

Технология CEA-Leti носит название "Cool Cube". По словам разработчиков, предложенная структура допускает производство с использованием актуальных промышленных мощностей. В виде опытного кремния в CEA-Leti создан чип с 20 млн сквозных соединений на одном квадратном миллиметре. Но всё это касается производства логики, компоновка в одном монолитном 3D-кристалле логики и памяти — это тоже один из вызовов, который предстоит решать в скором будущем. Компания Samsung, кстати, логический слой для памяти 3D NAND выпускает отдельно от массива многослойной памяти и "склеивает" их позже в отдельном производственном цикле. Начало производства логики и памяти в одном цикле компания намерена запустить в будущем году.

Массив памяти и периферию в одном цикле для многослойной структуры выпускает компания Intel. Об этом было заявлено на конференции. Таким образом компания выпускает чипы памяти 3D NAND и 3D XPoint.

Интересными проектами и идеями поделилась молодая компания MonolithIC. Она состоит всего из пяти человек, полностью занятым в которой является только её организатор — ветеран отрасли Цви Ор-Бах (Zvi Or-Bach). Также на конференции выступили представители организации DARPA с предложением принять участие в пяти правительственных программах по созданию технологий проектирования и производства монолитной 3D-электроники. Без подобных технологий, уверены в агентстве, развитие электроники будет затруднено.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Оценитe материал
рейтинг: 4.5 из 5
голосов: 10

Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают