IBM izdelal prvi 7-nm čip

IBM je v sodelovanju z GlobalFoundries, Samsungom in newyorško univerzo SUNY izdelal prvi delujoč čip v 7-nm tehnologiji. Izdelali so ga v raziskovalni tovarni v newyorškem Albanyju, kjer delajo s 300-mm rezinami. Trenutno so komercialno dostopni čipi, ki so zgrajeni v 14-nm tehnologiji, zelo blizu pa je tudi 10-nm, ki je po mnenju proizvajalcev skrajni domet trenutne tehnologije. Za 7 nm je bilo treba uporabiti nekaj trikov, ki nove čipe razlikujejo od trenutnih FinFET-ov. Pri tem velja že takoj na začetku zapisati, da je do komercialne rabe 7-nm čipov še vsaj dve leti.

Pomembna razlika je material, iz katerega so kanali tranzistorjev. Namesto silicija so uporabili zlitino silicija in germanija, ki ima boljše polprevodniške lastnosti. Zaradi višje mobilnosti elektronov lahko tudi manjše število atomov zagotavlja dovolj visoke tokove. Vrzel med silicijevimi atomi znaša 0,5 nm, kar je že zelo malo, če upoštevamo, da so normalne dolžine kemijskih vezi 0,1-0,2 nm. Zato čisti silicij za litografije pod 10 nm ni uporaben, silicij/germanij pa je.

Druga pomembna novost je EUV-litografija. Le ekstremna ultravijolična svetloba ima dovolj kratko valovno dolžino, da je z njo mogoče jedkati primerno kratke strukture. Trenutno se uporablja 13,5-nm EUV, kar je bistveno manj od komercialnega UV z laserjem na argonovem fluoridu z 193 nm. Pri EUV je treba paziti na več stvari, glavna težava pa je, da vsi materiali vpijajo EUV, torej je treba delati v vakuumu. Hkrati ima še več kot desetkrat več energije, torej jo je treba primerno odvajati, da vzorca ne skuhamo.

V trgovinah bomo najprej videli čipe na 10-nm tehnologiji, kar se utegne zgoditi že prihodnje leto. Naslednji korak, torej 7 nm, pa bo moral počakati vsaj do leta 2018, lahko pa se premakne še naprej.