IBM a atins un punct de referință extrem de important în domeniul dezvoltării tehnologiilor de fabricație, ceea ce reprezintă în prezent o poziție de lider în industrie; dar, există încă multe întrebări în legătură cu această tehnologie, așa că ne putem baza doar pe datele și parametrii publici. Conform anunțului, IBM a fost prima companie care a depășit bariera de 1 nm, cel puțin în ceea ce privește tehnologiile din industria semiconductorilor, și nu doar cu puțin, ci la extrem, reușind să atingă și 7 angstromi. Desigur, această valoare nu înseamnă miniaturizare generală, ci doar al tranzistorilor, restul componentelor putând fi mult mai mari.
Avantajul reprezintă un salt de 50% față de tehnologia tipică din prezent la 2nm, cel puțin pe terenul performanței. Pe plan energetic schimbarea este și mai dramatică, de 70%. Densitatea în sine este de 40% mai mare un avantaj uriaș în ceea ce privește tehnologiile actuale.
Prin ce metodă s-a reușit totuși acest pas uriaș? În cadrul activităților de cercetare și dezvoltare, inginerii companiei au ajuns la concluzia că ar merita să încerce separarea fizică a tranzistoarelor NFET și PFET, deoarece tipic se află pe aceeași placă de siliciu, cu structura, ceea ce împiedică crearea unor progrese semnificative simultane pentru ambele, cel puțin cu materialele curente, fiind izbiți deja într-un zid fizic.
Din acest motiv a fost creată tehnologia Nanostack Transistor, a cărei esență constă în faptul că se fabrică folosind două plăci de siliciu separate, plăci care conțin tranzistoare de tip p și de tip n, iar apoi aceste două straturi sunt îmbinate dielectric, o soluție fără precedent în această industrie. Soluția clasică de a le imprima complet nu mai este posibil lă mări mi mai mici de cât cele folosibile actuale.
În cazul tranzistoarelor de tip p și de tip n, purtătorii de sarcină sunt diferiți: în timp ce la tranzistoarele de tip p, adică PNP, acest rol este îndeplinit de goluri, datorită lipsei de electroni, la tranzistoarele de tip n, adică NPN, această sarcină este îndeplinită de electroni. Tranzistoarele PNP sunt potrivite și pentru comutarea tensiunii de alimentare, iar tranzistoarele NPN sunt destinate amplificării semnalului și a puterii, precum și comutării rapide. Aceste tipuri de tranzistoare diferă și în ceea ce privește proprietățile electrice, polaritatea de comutație și alte caracteristici. Prin urmare o structură, ca cea clasică, care se imprimă împreună, produce o soluție cu foarte multe interferențe și erori, crearea lor separată reducând major acest aspect. rezultatul este calitate neegalată și claritate de semnal excelentă.
Prin urmare tranzistoarele NPN și PNP nu sunt monolitice și bidimensionale, ci pot fi create într-un context tridimensional, stratificată.
Deși acest lucru oferă numeroase avantaje, producția devine mai costisitoare și mai dificilă. Nu numai că sunt necesare aparate diferite, dar trebuiesc și îmbinate perfect aliniat, o problemă extrem de mare, care produce pe moment mai mult deșeu decât randamentul soluțiile alternative.
Structura 3D, adică stratificarea verticală are și alte probleme. Nu se poate răci la fel de bine, și nu numai că este mai gros, dar cele două straturi se afectează și reciproc. Ca și o cireață pe tort, trebuie implementată și introducerea sistemului de alimentare generală care adaugă exponențial la problemă. Doar după aceste aspecte pot fi formate circuite specifice care au problemele lor. O provocare care pe moment este limita capabilităților umane. Prin urmare, viabilitatea sa depinde doar de profitabilitatea metodei de producție.
O veste bună ar putea fi faptul că este gata și primul cip de test, care de fapt nu este ceva mare și complex, cât o unghie. A fost fabricat cu dispozitive de expunere Low-NA, o soluție care promite o producție mai ieftină și mai simplă, fiind matură și larg răspândită.
În cazul High-NA, calculele ar fi diferite, deoarece introduce complexitate și mai mare în proces. Oricum ar fi, este considerat și testat și astfel.
Tehnologia de fabricație IBM 7A ar putea intra în producția de serie în următorii 5 ani dacă totul decurge conform planului. Desigur, este important de subliniat că nu este vorba de o tehnologie de fabricație gata de utilizare, care poate fi licențiată și pusă rapid în producția de serie, ci de o colecție de proprietate intelectuală, planuri, brevete, precum și documente de cercetare și dezvoltare care trebuie transformate într-o tehnologie ușor de produs.
