TSMC y MIT podrían usar el bismuto para fabricar chips

Al parecer la Universidad Nacional de Taiwán, el MIT y TSMC han conseguido desarrollar una solución que podría simplificar el desarrollo de la litografía de 1nm que pasaría por el uso de Bismuto (Bi).

El Bismuto, según TSMC, el MIT y la Universidad Nacional de Taiwán es la solución para el nodo de 1nm,

Actualmente losnodos de 7nm y 5nm de TSMC están operativos y se pueden crear chips bajo estas litografías. El problema es que a medida que vamos avanzando en la reducción del nodo, nos encontramos el problema del límite físico del silicio. Y es que la Ley de Moore se ha visto ralentizada por las dificultades que se encuentran ya en los nodos actuales, cada vez más pequeños.

Los nodos más avanzados actualmente serían los 5nm y 3nm de TSMC, están el primero listo ya para la producción de chips en masa. El problema es que cuando hablamos de los nodos de 1.5mm y 1mm, aparecen los problemas físicos al estar tan cerca del límite físico del silicio.

Como solución a este problema se ha optado por el uso del bismuto (Bi) semimetalico como electrodo de contacto bidimensional. Este diseño lo que permite es reducir la resistencia del material y aumentar de manera notable la corriente. Uno de los puntos más interesantes es que el rendimiento sería comparable al del silicio. Además, este material permite hacer frente al desafío de crear transistores de 1nm.

El proceso para llegar al uso posible del Bi no ha sido sencillo. El primer paso fue dado gracias al MIT quien desarrollo los primeros electrodos de bismuto semimetalicos. Posteriormente TSMC realizo una optimización de este proceso en cuanto a la disposición de este material. Finalmente la Universidad Nacional de Taiwán mediante el uso de una litografía por haz de iones de helio consiguió reducir el tamaño de los canales a tamaño manométrico.

Estados de los diferentes nodos de TMSC

Actualmente TSMC ofrece el nodo de 7nm para procesadores tanto de gran tamaño (como puedan ser los Ryzen) como para SoC. El nodo de 5nm de momento está reservado únicamente para SoC, aunque a finales de año podría estar disponible para grandes chips.

Según los datos del fabricante taiwanés, para finales de este mismo año podrían iniciar la producción de chips bajo el nodo de 4nm en fase de riesgo. Esto quiere decir que una gran parte de los chips serían defectuosos y se deberá pulir el proceso de fabricación para obtener una producción viable. Se estima que en mayo de 2022 la litografía de 4nm estará lista para ser usada en la fabricación de SoC.

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La compañía estima que para la segunda mitad de 2022 podrían empezar la fabricación de riesgo bajo el nodo de 3nm. Además destacan que el nodo de 2nm está en fase de desarrollo actualmente.