IBM altera el silicio para lograr aumento de 35% en la velocidad de los chips

La innovadora tecnología, llamada "silicio tensado", mejora el rendimiento y disminuye el consumo de energía de los semiconductores.

28 de Junio de 2001 | 16:02 | emol.com
Santiago.- IBM anunció un método revolucionario para alterar el silicio, material fundamental que se encuentra en el corazón de los microchips, cuyo resultado será un aumento en la velocidad de los chips de hasta un 35 %. La nueva tecnología, llamada "silicio tensado", estira el material, acelerando el flujo de los electrones a través de los transistores para aumentar el rendimiento y disminuir el consumo de energía de los semiconductores.

Con este logro, IBM registra el quinto gran avance en la tecnología de semiconductores en menos de cuatro años. La compañía estima que la tecnología del silicio tensado podría incorporarse a los productos en el año 2003.

"La mayor parte de la industria lucha por extender el rendimiento de los chips a medida que nos acercamos a límites fundamentales", comentó el vicepresidente de Ciencia y Tecnología de IBM Research, Randy Isaac. "Hemos descubierto nuevas formas de mejorar los materiales de los chips, las estructuras de los dispositivos y el diseño. Nuestro enfoque innovador en la investigación y el desarrollo hace posible logros como el del silicio tensado", aseguró.

La nueva tecnología aprovecha la tendencia natural de los átomos de alinearse unos con otros dentro de los compuestos. Cuando el silicio se deposita sobre un sustrato con átomos espaciados, éstos se estiran para alinearse en el material con los átomos de abajo, estirando o "tensando" el silicio. En el silicio tensado, los electrones experimentan menos resistencia y fluyen hasta un 70 % más rápido, y así puede aumentarse la velocidad de los chips hasta un 35 % sin tener que reducir el tamaño de los transistores.

"Tan importante como encontrar formas de mejorar el rendimiento del silicio es llevar rápidamente estos adelantos del laboratorio al mercado", dijo el vicepresidente de Desarrollo de Semiconductores de IBM Microelectronics, Bijan Davari. "El silicio tensado, combinado con nuestros avances anteriores en cobre, silicio sobre aislante, germanio de silicio y materiales bajo-k, nos permitirá mantener una ventaja de uno a dos años sobre al resto de la industria en el área de las tecnologías de semiconductores", afirmó.

La evolución de la tecnología de los semiconductores continúa tradicionalmente una tendencia marcada por la Ley de Moore, un axioma de la industria que predice que la cantidad de transistores en un chip se duplicará cada 18 meses, principalmente debido a la continua miniaturización conocida como escala. Mientras siguen los esfuerzos por reducir el tamaño
del transistor, las dimensiones de los dispositivos ya se están acercando al nivel del átomo, más allá de cuál cesará la escala simple.

IBM expuso los detalles de sus adelantos logrados con el silicio tensado en dos informes técnicos que se presentaron en el Simposio sobre Tecnología VLSI en Kyoto, Japón, el 13 de junio de 2001.

El primer informe describe la implementación exitosa del silicio tensado en los procesos de semiconductores estándares actuales, con un impacto mínimo en las líneas de fabricación existentes. El segundo demuestra que el silicio tensado puede integrarse con el proceso revolucionario del silicio sobre aislante desarrollado por IBM, combinando las dos tecnologías
para aumentar aún más el rendimiento.

Durante los últimos cuatro años, los laboratorios de IBM engendraron una cantidad de tecnologías revolucionarias que transformaron la industria y dieron a la compañía una gran ventaja en las tecnologías de semiconductores.

En 1997, los ingenieros de IBM mejoraron las conexiones entre los transistores para reemplazar el aluminio por el cobre (un mejor conductor de la electricidad). Otro gran adelanto vino en 1998, cuando IBM propulsó la tecnología de los transistores con su exclusivo proceso de silicio sobre aislante que aumenta la velocidad de los chips. El mismo año, IBM se convirtió en la primera compañía que fabricó chips de germanio de silicio en masa para dar mayor velocidad a los productos de comunicaciones. Luego, en 2000, anunció una nueva técnica de fabricación que usa un material conocido como "dieléctrico bajo K" para proteger eficazmente millones de circuitos de cobre en un chip, reduciendo el "cruce de señales" en los cables, que perjudica el rendimiento y gasta energía.
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