在芯片中使用碳纳米管是趋势

英特尔公司技术策略总监Paulo Gargini认为处理器技术未来的发展方向是：全碳纳米管、MEMS以及堆叠芯片（stacking chips）。

他是这样描述他长期以来所做的研究工作：“我很高兴在10到15年以后，创意终于成为了产品”。他在2006年春天的英特尔开发者论坛上主持了一个Q&A研讨会。

问: 45nm芯片设计工作进展如何？所有的问题都已经找到答案了么？
答: 我可以透露一点，如果按照处理器2年一个发展周期来看，如果想在2007年推出新产品，那么现在至少应该完成了80%到85%。因此，到今年年中，我们就应该解决了所有的问题 。65nm芯片在2005年第四季度投入生产，也就是说我们将会在2007年第四季度推出45nm芯片。在2006年年底，所有的设备都会到位。所以，到今年年底，所有的问题都会得到解决 。我们现在已经完成了80%。

未来的处理器会采用干法平板印刷（dry lithography ）么？（IBM最近宣布将采用将芯片浸入液体中来弯曲激光光线以获得更精细结果的浸入式印刷 方法）
我们可能会使用各种方法，我们公司规模庞大，可以采用干法、湿法甚至深层紫外线DUV 方法进行印刷，三种方法我们都有原型。在32nm时我们能采用干法印刷么？或者我们需要使用浸入法？我们不知道。到2007年底我们可能才会做出决定。我们并没有放弃EUV（远紫 外线）方法。今年将首次两家其他公司研究远紫外线设备，它们能在一个小时内生产出十块芯片。如果它们技术可用，而且厂家能够提供物超所值的设备，我们也会采用的。大部 分32nm的工作将采用DUV方式，也会有部分采用EUV。22nm芯片将不会采用DUV。

微电子机械系统MEMS距离投产还有多远？
MEMS技术非常有趣，能够制造出我们过去想象不到的东西，如传感器。但问题是，MEMS容量很低。应用最成功的是汽车制造业里每年需求为六千万个，按照型号编号不同，分别由 15家厂商生产。这样做不太值，投产所需时间远远超过人们的期望。另外，在无线领域中有一些另人感兴趣的应用可能，例如，通过纳米技术制造自适应阵列天线。五年之内，它 的应用将会得到更大的关注。

碳纳米管技术进展如何？
从2001年到2002年，我们在实验室所生产的碳纳米管中有70%具有半导体特性。现在大约是90%。到2012年和2015年之间，我们将会生产半导体碳纳米管。这个技术现在不是主流， 但是我们依然在进行研究。

堆叠芯片是否存在热量问题？
使用堆叠技术必须要保证功率散热的可控。堆叠5层、8层甚至10层都不会有问题。例如大部分手机都采用NVRAM和RAM堆叠的微控制器。在顶部的比较薄，使得热量可以从顶部散出 。我们正在研究如何通过底部散热。我们将从两层堆叠开始研究，然后再进一步推进。

到达硅质芯片极限之后会怎样呢？
在过去的30多年中，我们一直在扩展硅芯片的能力。使用硅材料有两个好处：材料稳定，即使厚度仅为1毫米也不易弯曲；在表面上可以电镀二氧化硅绝缘层，因此就可以生产彼此 绝缘的元件。这个二氧化硅层厚度为1.2nm，意味着硅井和多晶硅门之间只有4、5个原子的间隔。我们不能逐个减掉原子。在扩展晶体管的同时，电子活性降低，活性是测量电子在 晶格之间移动速度的指标。电容和活性都影响性能。过去我们一直关注容量，因为通过扩展可以免费获得电容。现在我们开始关注活性。

提纯的硅材料可以提高活性，但是会碰到硅材料的极限。因此如何才能获得更高活性呢？为了获得更高活性需要至少6到7个半导体。如何做到呢？现在你无法得到那样的硅片。所 以我们在硅片上增加其他材料。虽然你不能制造出III/V片，但是你可以在硅片上增加这种材料。使用其他半导体岛替代硅岛，就会进入一个全新的世界。在下一个十年的后半阶段 就有可能出现这样的产品。

（责任编辑：张竺）

查看本文的国际来源