شکست مرز کوچک سازی تراشه‌ها با فناوری‌نانو

شرکت فرانسوی STMicroelectronics، پنجمین شرکت بزرگ تولید‌کننده نیمه‌رسانای دنیا و بزرگ‌ترین تأمین‌کننده نیمه‌رسانا در اروپا، طی سه سال و نیم گذشته با انجام دو پروژه تحقیقاتی که با سرمایه‌‌گذاری اتحادیه اروپا صورت گرفته، تلاش‌هایی را برای کوچک‌تر کردن ابعاد تراشه‌ها انجام داده، موفق به تولید نوعی تراشه ۴۵ نانومتری شده‌است.

ورود تراشه‌های رایانه‌ای به دستگاه‌های الکترونیکی از چهار دهه قبل
به این طرف آغاز شده‌است و هم‌اکنون در تمام ابزارهای الکترونیکی دنیا از
آن استفاده می‌شود. در این مدت این تراشه‌ها سیر تکاملی داشته وکوچک‌تر،
ارزان‌تر و قدرتمندتر شده‌اند و امروزه ابعاد آنها به ۶۵ یا ۹۰ نانومتر
رسیده‌است.

تأثیر این روند امروزه در سیستم‌هایی مانند تلفن‌های همراه، رایانه‌های
شخصی، ماهواره‌ها، تلویزیون‌های LCD و دستگاه‌های DVD، وسایل نقلیه و غیره
ـ که روز به روز بر عملکرد و کارایی آنها افزوده می‌شود ـ قابل مشاهده است.
اما آیا حدی برای این کوچک شدن ـ که در دنیای رقابتی صنعت ترانزیستورها
بسیار مهم است و طبق پیش‌بینی مور، از مؤسسان شرکت اینتل، تعداد ترانزیستور
تراشه‌ها تقریباً هر دو سال یک بار باید دو برابر شود) وجود دارد؟ این
سؤالی است که گروهی از محققان اروپایی به آن پاسخ داده‌اند.

به این منظور شرکت فرانسوی STMicroelectronics، پنجمین شرکت بزرگ تولید‌کننده
نیمه‌رسانای دنیا و بزرگ‌ترین تأمین‌کننده نیمه‌رسانا در اروپا، طی سه سال
و نیم گذشته با انجام دو پروژه تحقیقاتی که با سرمایه‌‌گذاری اتحادیه اروپا
صورت گرفته، تلاش‌هایی را برای کوچک‌تر کردن ابعاد تراشه‌ها انجام داده،
موفق به تولید نوعی تراشه ۴۵ نانومتری شده‌است و هم‌اکنون نیز توسعه تراشه‌های
۳۲ نانومتری و حتی ۲۲ نانومتری را دنبال می‌کند.

در این تراشه‌های جدید بر خلاف تراشه‌های نسل اول (CMOSها) سعی شده تا به
جای استفاده از ویفرهای سیلیکونی ـ که دارای دو مشکل گرانی و نشتی در گیت‌های
منطقی هستند ـ از عایق‌هایی استفاده شود که دارای ترکیبات هافنیوم(دارای
توان دی الکتریک بالاتری نسبت به دی اکسیدهای سیلیکونی مرسوم) هستند. این
اولین باری است که آنها توانسته‌اند به جای اکسید از ماده دیگری استفاده
کنند.

به نظر این محققان با این روش می‌توان ابعاد تراشه‌های را به ۱۶ تا ۱۱
نانومترنیز کاهش داد و بیش از این اگر چه به لحاظ نظری ممکن است، در عمل با
مشکل روبه‌رو بوده و صرفه اقتصادی نیز نخواهد داشت. هم‌اکنون اروپا به‌رغم
وجود رقابت شرکت‌های معظم آسیایی و آمریکایی؛ مانند اینتل و سامسونگ قصد
دارد پیشگامی تولید این نیمه‌رساناها را از آن خود کند.