В перспективе – сверхбыстрые 3D-микросхемы

В Институте Фердинанда Брауна (Берлин) разработан полупроводниковый процесс, который позволяет получить транзисторы с частотой переключения более 200 ГГц. «Побочной» особенностью процесса, которая может заинтересовать полупроводниковую индустрию, является возможность создавать трехмерные интегральные схемы.

Процесс переноса субстрата, разработанный исследователями, использует в качестве активного элемента транзистор на арсениде индия галлия (InGaAs). Вначале очень тонкие, менее 10 нм, слои фосфида индия и InGaAs наносятся на подложку. Затем слои структурируются с помощью традиционных процессов травления и металлизации. Далее передняя сторона подложки сцепляется с керамическим носителем, и, наконец, подложка удаляется с помощью стандартного процесса утончения.

После удаления подложки обратная сторона активных слоев становится открытой, и на нее могут быть нанесены последующие слои. В полученной схеме подложка больше не оказывает негативного влияния на диэлектрический коэффициент транзисторов – порождаемые кремнием загрязнения отсутствуют. Таким образом можно достичь частоты переключения выше 200 ГГц. Согласно спецификациям, опубликованным Институтом, максимальная частота может достигать 480 ГГц.

Кроме высокой рабочей частоты, процесс позволяет достичь еще одного интересного результата: на поверхность активных слоев можно наложить следующие слои, создавая тем самым возможность производить трехмерные схемы со значительно большей интеграцией уровней по сравнению с сегодняшними двумерными чипами.

Институт еще не решил, когда технология может быть поставлена на коммерческую основу, однако уже ведутся переговоры с одной заинтересованной стороной.