Verticale transistor wint aan momentum

Heeft de planaire transistor zijn langste tijd gehad? Dat is een van de vragen die bezoekers van het 2010 Symposium on VLSI Technology deze week in Honolulu op de lippen brandde. IBM en Toshiba presenteerden er hun werk aan schakelaars met een derde dimensie, terwijl TSMC aankondigde vanaf het 14-nanometerknooppunt de hoogte in te gaan.

Hoe kleiner het kanaal in een transistor, hoe moeilijker het wordt stroomverliezen in de uit-stand te beperken. Bij lengtes korter dan twintig nanometer lekt er zo veel stroom dat van schakelen geen sprake meer is. Chipmakers onderzoeken of 3D-structuren soelaas bieden. Door de gate helemaal in isolerend materiaal te wikkelen en op meer plaatsen dan alleen erbovenop stuurelektrodes aan te brengen, hopen chipmakers de verliezen in te dammen.

Toshiba gebruikte een silicium nanodraad om een 3D-transistor te maken die zich wat afmetingen betreft, laat vergelijken met vlakke 16-nanometerschakelaars. De Japanners claimen dat hun onderzoeksobject met 1 milli-ampère ’aan-stroom‘ het hoogste niveau ooit gehaald met nanodraden bereikt. Zij kregen dat voor elkaar door te spelen met de depositieprocessen, de dikte van de gate terug te brengen tot 10 nanometer en een andere kristallografische oriëntatie te gebruiken.