Новые технологии производства микросхем от NEC, Hi-Tech

Компьюлента. 23 февраля 2004 года, 19:23

Компания NEC продемонстрировала на Международной конференции по твердотельным схемам (International Solid State Circuits Conference) в Сан-Франциско две перспективные технологии, которые могут найти применение в микросхемах будущего. Пока они далеки от реализации в промышленном масштабе, но если существующие сейчас ограничения удастся обойти, то новые технологии могут найти достаточно широкое применение в полупроводниковой отрасли.

Первая из новых технологий получила название "наномостик" (nanobridge). Наномостик - это особая структура, при приложении к которой запрограммированного напряжения, через слой диэлектрика между двумя электродами начинает проходить ток. При этом сопротивление токового канала относительно невелико. По принципу действия "наномостик" напоминает технологию "антипрожигаемых перемычек" (antifuse), использующихся в программируемых пользователем вентильных матрицах (FPGA) фирм Actel и QuickLogic. Однако в отличие от "антипрожигаемых перемычек", которые программируются один раз, схемы на базе "наномостиков" можно перепрограммировать.

Физически "наномостик" представляет собой тонкий слой сульфида меди, который располагается между медным и титановым электродами. При приложении определенного напряжения ионы меди начинают перемещаться через слой сульфида к титановому электроду, вызывая электрический ток. При подаче обратного напряжения смещения ионы меди мигрируют в противоположную сторону и токопроводящий канал исчезает, так как титановый электрод, конечно же, не может поставлять ионы меди, способные двигаться через слой сульфида. "Наномостик" имеет очень небольшие размеры (примерно в 30 раз меньше транзистора в схеме SRAM), а его сопротивление не превышает 50 Ом. Однако пока мостики недолговечны (срок из работы не превышает 30 дней), а напряжение смещения слишком мало, что создает опасность ложных срабатываний.

Вторая технология, созданная в NEC, предназначена для диагностики дрожания частоты (jitter) в микросхемах. Разработка компании предусматривает внедрение в аналоговые и цифровые схемы специальных элементов, замеряющих частоту в наиболее важных точках чипа и сравнивающую ее с показаниями эталонного тактового генератора. В итоге создается спектр дрожания частоты, который является аналогом спектра частотных шумов и может быть проанализирован с целью устранения источников дрожания.