In un articolo pubblicato da TSMC, NTU e MIT su Nature (come riportato da Verdict), Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) e i suoi partner di ricerca della National University of Taiwan (NTU) e del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno affermato di aver realizzato un materiale che verrà utilizzato per gli elettrodi di contatto dei transistor nel futuro processo di fabbricazione a 1nm.
Ogni nuova tecnologia di processo porta nuove sfide e in questo caso quella principale era trovare la giusta struttura di transistor, nonché i materiali più adatti, per la loro creazione. Infatti, i contatti dei transistor che portano l'alimentazione agli stessi sono fondamentali per le loro prestazioni. Un'ulteriore miniaturizzazione delle tecnologie di processo dei semiconduttori aumenta la resistenza ai contatti, il che limita le loro prestazioni. Pertanto, TSMC e altri produttori di chip hanno dovuto trovare un materiale dalla resistenza molto bassa, così da trasferire correnti elevate ed essere utilizzato per la produzione in serie.
Nel report viene indicato l’uso del bismuto semi-metallico (Bi) come elettrodo di contatto dei transistor per ridurre notevolmente la resistenza e aumentare la corrente. TSMC attualmente utilizza interconnessioni in tungsteno (realizzate mediante un processo di deposizione selettiva), mentre Intel utilizza interconnessioni in cobalto. Entrambi hanno i loro vantaggi e richiedono strumenti di fabbricazione specifici. Nel tentativo di utilizzare il bismuto semi-metallico come elettrodo di contatto dei transistor, i ricercatori hanno dovuto utilizzare un sistema di litografia a fascio di ioni di elio (HIB) e progettare un "processo di deposizione facile". Questo "processo" è stato utilizzato solo su una linea di produzione in fase di sviluppo, quindi non è ancora pronto per la produzione di massa.
In questo momento, il nodo 1nm di TSMC è ancora nelle sue prime fasi e la fonderia sta sperimentando varie opzioni. Il processo di fabbricazione non verrà utilizzato per la produzione di volumi elevati negli anni a venire e non è affatto garantito che il bismuto semi-metallico verrà realmente impiegato.
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