Sirutekniikan läpimurto: 3D-järjestelmät mullistavat elektroniikan!

Sirutekniikan läpimurto: 3D-järjestelmät mullistavat elektroniikan!

Tehokkaiden mikrosirujen kehittäminen on keskeinen aihe modernissa elektroniikassa. RWTH Aachenin ja TU Dresdenin asiantuntijat ovat perustaneet uuden yhteistyön tutkimusalueen vastatakseen siruteknologian haasteisiin. Saksan tutkimussäätiö (DFG) tukee tätä hanketta, jonka otsikko on ”Tulevaisuuteen suuntautunut elektroniikka aktiivisten komponenttien kautta kolmessa ulottuvuudessa” (SFB/TRR-404). Tutkijat, kuten professori Max Lemme ja professori Thomas Mikolajick, johtavat tätä kunnianhimoista pyrkimystä, jonka tavoitteena on hyödyntää paremmin sirun pinnan yläpuolella olevaa tilaa tehokkuuden ja käsittelynopeuden lisäämiseksi, kerrotaan. RWTH Aachen.

Transistorin skaalautuvuuden rajat on saavutettu, mikä vaikuttaa yleisten sirutekniikoiden suorituskykyyn. Siksi SFB/TRR-404 pyrkii kehittämään innovatiivisia 3D-järjestelmiä. Integroimalla uusia materiaaleja metallointiin, joka tunnetaan myös nimellä back-end of line (BEOL), tutkijat pyrkivät voittamaan suorituskyvyn rajat ja mahdollistamaan todellisen kolmiulotteisuuden sirusuunnittelussa.

Yhteistyö ja integraatio

Yhteistyökeskukseen osallistuvat laitokset ovat AMO GmbH, Forschungszentrum Jülich, NaMLab gGmbH, Max Planckin mikrorakennefysiikan instituutti Hallessa ja Ruhrin yliopisto Bochum. Tämä laaja yhteistyö eri instituutioiden välillä edistää tiedon vaihtoa ja edistää mikroelektroniikan tutkimusta. Suurin osa SFB/TRR-404:n noin 15 tohtorin- ja jatkotohtorin paikasta on jo täytetty, ja yksi lisäpaikka on vielä avoinna.

Samaan aikaan siruteollisuudelle kasvaa paine löytää uusia tapoja vähentää sirusuunnittelun kustannuksia. Raporttien mukaan Seuraava alusta Transistorien tiheyden ja kustannustehokkuuden parantaminen tulee vaikeammaksi. Koneoppimistekniikoita tutkitaan sirusuunnittelun optimoimiseksi. Google on jo edistynyt merkittävästi suunnitteluprosessien automatisoinnissa.

Kehittyneiden sirusuunnittelun kustannusten analyysi on hälyttävää. Arvioiden mukaan 5 nanometrin sirujen hinta on yli 542 miljoonaa dollaria, ja lähes puolet näistä kustannuksista tulee ohjelmistoista. Tämä osoittaa koneoppimisen mahdollisuudet vähentää merkittävästi kustannuksia ja edistää innovaatioita.

Koulutusaloitteita tulevaisuutta varten

Uusien mikroelektroniikan teknologioiden kehittämisen yhteydessä myös koulutusaloitteet ovat yhä tärkeämpiä. Alan haasteet vaativat hyvin koulutettuja asiantuntijoita. Ammattitaitoisten työntekijöiden rekrytointia ja koulutusta käsitellään erilaisissa työpajoissa, kuten in elektronikforschung.de järjestetty, hoidettu. Näiden tapahtumien tavoitteena on edistää tutkintojen kysynnän ja tarjonnan tasapainoa sekä turvata mikroelektroniikan nuoria osaajia.

Yhteistyöhankkeilla ja työpajaformaatteilla pyritään parantamaan mikroelektroniikan näkyvyyttä yhteiskunnassa ja tuomaan houkuttelevia urapolkuja näkyväksi. Monipuoliset toimijat ovat mukana muuttamassa käsitystä toimialasta ja korostamassa sen merkitystä.

Innovatiivinen teho sirusuunnittelussa on ratkaisevan tärkeää alan pysähtyneen kehityksen ja nousevien kustannusten torjumiseksi. SFB/TRR-404 on esimerkki tieteidenvälisestä yhteistyöstä, jolla vastataan tuleviin haasteisiin ja muokataan tulevaisuuden elektroniikkaa.