Läbimurre kiibitehnoloogias: 3D-süsteemid muudavad elektroonikas revolutsiooni!

Läbimurre kiibitehnoloogias: 3D-süsteemid muudavad elektroonikas revolutsiooni!

Tõhusate mikrokiipide arendamine on kaasaegse elektroonika keskne teema. RWTH Aacheni ja TU Dresdeni eksperdid on loonud uue koostööuuringute valdkonna, et lahendada kiibitehnoloogia väljakutseid. Pealkirja „Tulevikule suunatud elektroonika läbi kolmemõõtmeliste aktiivsete komponentide” (SFB/TRR-404) all toetab seda projekti rahaliselt Saksa Teadusfond (DFG). Teadlased, nagu professor Max Lemme ja professor Thomas Mikolajick, juhivad seda ambitsioonikat jõupingutust, mille eesmärk on kiibi pinna kohal olevat ruumi paremini ära kasutada, et suurendada tõhusust ja töötlemiskiirust. RWTH Aachen.

Transistori skaleeritavuse piirid on saavutatud, mis mõjutab levinud kiibitehnoloogiate jõudlust. Seetõttu on SFB/TRR-404 eesmärk arendada uuenduslikke 3D-süsteeme. Uute materjalide integreerimisega metalliseerimisse, mida tuntakse ka kui liini tagaosa (BEOL), on teadlaste eesmärk ületada jõudluspiirangud ja võimaldada kiibi disainis tõelist kolmemõõtmelisust.

Koostöö ja integratsioon

Koostööuuringute keskuses osalevate asutuste hulgas on AMO GmbH, Forschungszentrum Jülich, NaMLab gGmbH, Max Plancki mikrostruktuurifüüsika instituut Halles ja Ruhri ülikool Bochumis. Selline laiaulatuslik koostöö erinevate institutsioonide vahel soodustab teadmiste vahetamist ja edendab mikroelektroonikaalast teadustööd. SFB/TRR-404 ligikaudu 15 doktori- ja järeldoktorandi kohast on suurem osa juba täidetud ning üks lisakoht on veel avatud.

Samal ajal kasvab surve kiibitööstusele leida uusi viise kiibi disaini kulude vähendamiseks. Vastavalt aruannetele Järgmine platvorm Transistoride tiheduse ja kuluefektiivsuse parandamine muutub keerulisemaks. Kiibi disaini optimeerimiseks uuritakse masinõppe tehnikaid. Google on juba teinud märkimisväärseid edusamme projekteerimisprotsesside automatiseerimisel.

Täiustatud kiibikujunduste kulude analüüs on murettekitav. Hinnanguliselt on 5-nanomeetriliste kiipide maksumus üle 542 miljoni dollari, millest peaaegu pool tuleb tarkvarast. See näitab masinõppe potentsiaali kulusid oluliselt vähendada ja innovatsiooni edendada.

Haridusalgatused tulevikuks

Uute mikroelektroonikatehnoloogiate arendamise kontekstis muutuvad üha olulisemaks ka haridusalgatused. Tööstuse väljakutsed nõuavad hästi koolitatud spetsialiste. Oskustööliste värbamise ja koolitamise teemat arutatakse erinevates töötubades, näiteks in elektronikforschung.de organiseeritud, ravitud. Nende ürituste eesmärk on edendada tasakaalu kvalifikatsioonide pakkumise ja nõudluse vahel ning kindlustada noori talente mikroelektroonikas.

Läbi koostööprojektide ja töötubade formaatide püütakse parandada mikroelektroonika nähtavust ühiskonnas ning teha nähtavaks atraktiivsed karjääriteed. Tööstuse taju muutmisel ja selle tähtsuse esiletõstmisel mängivad rolli väga erinevad osalejad.

Kiibidisaini uuenduslik jõud on tööstuses seisva arengu ja kasvavate kulude vastu võitlemiseks ülioluline. SFB/TRR-404 on näide interdistsiplinaarsest koostööst, et tulla toime tulevaste väljakutsetega ja kujundada homset elektroonikat.