IMS ontwikkelt 's werelds dunste chips

Onderzoekers van het instituut voor micro-elektronica te Stuttgart hebben in samenwerking met de universiteit van Stuttgart ’s werelds dunste chips gebakken. De chips zijn slechts 20 micrometer dik hetgeen een orde van grootte kleiner is dan wat momenteel mogelijk is.

Wafer Wafers hebben normaalgesproken een dikte van ongeveer een millimeter om te zorgen voor voldoende stevigheid bij het zagen van de chips uit de wafer. Wanneer de chips uitgezaagd zijn kunnen deze dunner gemaakt worden door het polijsten van de chip waardoor een dikte van ongeveer 200 micrometer haalbaar is. De Duitse onderzoekers wisten hier een factor tien vanaf te halen door enkele micrometers onder het oppervlakte van de wafer uithollingen te maken. Deze uithollingen worden vervolgens gebruikt als een soort van 'stippellijn' waarlangs de chip van de wafer afgebroken kan worden. De techniek zal komende maand gepresenteerd worden tijdens de International Electron Devices Meeting (IEDM) te San Francisco.

Lees meer

IT-banen

Reacties (43)

Verwijderd 27 november 2006 20:45

En dat is leuk want?
Ik heb niet echt het gevoel dat dikte van chips tegenwoordig een issue is.

JW1

@Verwijderd • 27 november 2006 20:59

Misschien een beter koelmogelijkheid? Dunner dus minder ver om de warmte af te voeren.

Het kan ook een negatieve kant hebben i.v.m. invloeden van buitenaf (magnetisme).

Depress @JW1 • 27 november 2006 21:18

Het silicium zit aan de bovenkant. Dus dat maakt geen snars uit.

Het is alleen voordelig als je chips gaat stappelen.

Patriot @Depress • 27 november 2006 22:00

Waarom maakt dat niets uit? Ten opzichte van wat zit de silicium aan de andere kant? Lijkt mij ook logisch dat iets dunners makkelijker te koelen is.

Verwijderd @Verwijderd • 27 november 2006 20:48

...Recently, there has been interest in thin chips for applications embedded in paper and on flexible foils and for stacking in three-dimensional circuits...
lees de bron

Verwijderd @Verwijderd • 27 november 2006 20:56

Maar dus bijvoorbeeld ook een quad core op de oppervlakte van een dual of single core als je die laagjes op elkaar gaat "stacken" begrijp ik. Dat zou nog is wat zijn. Enkelt de warmte productie zou dan een iets grotere issue worder i.v.b met meer watts per .mm. Maar op 65nm of 40nm zou dit in theorie mogelijk moeten zijn dan kun je dus veel meer kracht uit een kleinere chip halen (mits je de efficiency van de core zelf niet meerekent)

JJ16v @Verwijderd • 27 november 2006 21:12

Niet dat het dan uitmaakt of de laagjes 1 of 0.1 micrometer dik zijn. het verschil zie je toch niet. eenigste wat ik kan bedenken is het te verwerken in nieuwe producten -> chips in papier of in textiel daar maakt de dikte weldegelijk uit.

Verwijderd @Verwijderd • 27 november 2006 20:47

Dan besparen ze weer grondstoffen...

Verwijderd @Verwijderd • 27 november 2006 21:55

Dat scheelt weer een hoop silicium, uhh... zand.

Verwijderd @Verwijderd • 28 november 2006 10:39

10 keer dunner, is 10 keer goedkoper wafers!
niet helemaal natuurlijk, maar scheelt aanzienlijk!

Fairy @Verwijderd • 27 november 2006 21:00

Nee, want ze slijpen dat kopje gewoon weg, en dat is geen silicium, maar enkel de behuizing.

Verwijderd @Fairy • 27 november 2006 21:13

Mij lijkt het nogal logisch dat een plaat met 1/50 dikte ook 1/50 aan silicium kost. Hoezo overbodig?

In addition, the bulk of the silicon wafer acts like a carrier for the chips and can be recycled, leading to cost reduction, IMS claimed.

Verwijderd @Verwijderd • 27 november 2006 20:46

Dunner = meer op een kleinere oppervlakte = meer mogelijkheden

FlorisB @Verwijderd • 27 november 2006 20:52

Neenee, dunner heeft helemaal niets met oppervlakte te maken

Oppervlakte = x * y
Dikte = z

Goed, het enige wat ik me er bij in kan beelden is alleen nog maar meer weerstand? De stroom moet door nóg kleinere 'kanaaltjes'.. ?

ShadowLord

@FlorisB • 27 november 2006 21:35

@Fairy (en anderen)
Dit soort chips worden niet voor CPU's gebruikt. Zoals opgemerkt zijn die normaal maar 1 layer. Meerdere layers zou ook wat koelproblemen opleveren.

Echter, voor bijvoorbeeld FLASH geheugen is dit ideaal. In dezelfde behuizing kun je nu veel meer geheugen kwijt.

Zie ook dit nieuwsartikel over chips stacken. Hier gaat het over chips van 30 micrometer. Deze zelfde chips zouden dus (theoretisch) nog 50% meer capaciteit kunnen krijgen!

Arjan90 @FlorisB • 27 november 2006 20:54

Je kunt er echter wel meer op elkaar plakken waardoor je eenzelfde dikte hebt, maar meer mogelijkheden.. Dit doen ze toch ook met Blu-Ray enzo (correct me if I'm wrong)?

FlorisB @FlorisB • 27 november 2006 20:57

@Sp!tF!re
Volgensmij zit in een CPU alles maar op 1 niveau, en Blu-Ray is wel heel iets anders dan een processor, waar de afvoer van warmte een van de belangrijkste dingen is..

Fairy @FlorisB • 27 november 2006 20:59

@Sp!tF!re
Je kunt een chip niet vergelijken met een half transparante disc waarbij je door het aanpassen van de brandpuntafstand van de lens een bepaalde laag van een disc kunt uitlezen.

2 lagen chips zijn gewoon 2 op zichzelf staande onafhankelijke eenheden, met mogelijk een gedeelde stroomtoevoer, maar daar houd het ook op.

ietsie te laat

My-life @FlorisB • 27 november 2006 21:54

@FlorisB

Goed, het enige wat ik me er bij in kan beelden is alleen nog maar meer weerstand? De stroom moet door nóg kleinere 'kanaaltjes'.. ?

Dunnere dragen zorgen toch voor minder weerstand???

Punksmurf @FlorisB • 27 november 2006 21:57

Nee, voor meer weerstand

Probeer jij eens een emmer water leeg te gooien in de wc en een emmer leeg te gooien in de wasbak. Mits je wc niet verstopt is is het water daar een pak sneller weg - omdat de pijp groter is. Zelfde geldt voor stroompjes

Patriot @FlorisB • 27 november 2006 21:58

Nee, een lamp werkt toch ook door de hoge weerstand die het uiterst dunne draadje heeft? Volgens jou zou er dus een megadikke draad in een lamp moeten zitten.

edit: grrr

Verwijderd @Verwijderd • 27 november 2006 22:51

Kan ook voor medische doeleinden handig zijn.

Verwijderd 27 november 2006 21:29

Zeer gunstige ontwikkeling.

De huidige chips zijn meestal opgebouwd uit verschillende lagen die op elkaar gestapeld zijn. Op deze manier kan een grote hoeveelheid transistoren op een zo klein mogelijk oppervlak gebakken worden. Een probleem van dit systeem is dat de transistoren in de onderste lagen warmer worden dan de bovenste transistoren. (koelling is meestal aan de bovenkant) Uiteindelijk bepaald de zwakste transistor de kwaliteit van de chip. Deze ontwikkeling kan zorgen voor een beter thermische huishuiding in de chip.

Wanneer de lagen veel dunner zijn, zijn de volgende twee dingen mogelijk:
1. Betere koeling, dunne chip met dezelfde transistordichtheid leid tot hogere kloksnelheiden en/of hogere toegepaste spanning
2. Grotere transistordichtheid (meer lagen) met dezelfe oppervlakte

killercow @Verwijderd • 27 november 2006 22:55

Dit gaat niet om laagjes binnen een core, maar om de hele core zelf.

Waar het wel interessant voor is, is de productie van memmory chips, specifiek flash geheugen ed,
Door de miniscule afmetingen van de memmory cards passen er simpelweg niet genoeg transistors naast elkaar om een 4gb ram chip mogelijk te maken.

Hoe ze dat nu oplossen is door 2 chips iets dunner te maken, en ze back-to-back in de behuizing te leggen.
Maar omdat de behuizing van een memmory kaartje vaak maar 1 of minder millimeters is, kom je ook hier al snel tegen de beperkingen aan.

Als je silicum ineens 10 keer zo dun is, kun je er dus in eens 10 keer zo veel in het zelfde geheugen kaartje stoppen, van 4gb, naar 40gb!

Nas T 27 november 2006 20:49

Dit is goed om meer chips boven elkaar te kunnen plaatsen in dingen zoals mobiele telefoons. Hierdoor kunnen ze NOG dunner worden uiteindelijk. Het is dus een kwestie van ruimtebesparing(niet oppervlakbesparing)

dtech @Nas T • 27 november 2006 22:30

Of het nou 20 micrometer of 200 micrometer is, je telefoon zal er echt niet dunner van worden!
(200 micrometer = 0,02cm...)

Verwijderd 27 november 2006 20:59

Dit is gewoon een logische evolutie naar 'meer op minder'..

Zelfde als bij CPU's, GPU's etc..

Wat ik mij afvraag is als er bij het 'afbreken' van de chipkes aan de hand van die stippellijntjes niets beschadigd wordt ofzo??

Verwijderd @Verwijderd • 27 november 2006 21:02

Ik ga er vanuit dat ze in die state of the art research faciliteiten wel een prachtig mooie techniek hebben ontwikkeld om de chips te "breken". Uitsnijden, met een marge tussen de stippelijnen, met een laser?

Geen flame ofzo maar ik ga er van uit dat ze daar niet de klusjes man met hamer en beitel er op los laten

engelbertus @Verwijderd • 27 november 2006 23:02

het brekt dan wel, maar dan op de plaats van de stippellijnen. dus dat beschadigd de circuits op de chip dan niet,.
het lijkt me verder dat zand of silicium niet een goeie warmtegeleider is, en zodoende is dunner mischien toch beter, de warmte kan sneller naar het oppervlak van de chip worden verplaatst waar het koellichaam zit. ook kan de chip nu makkelijker zijn warmte verspreiden over het oppervlak, waardoor de hiite pieken minder hoog zullen zijn, en op die plaatsen dus een koelere chip opleveen, en dat is natuurlijk gunstoig voor de levensduur als wel de maximaal te halen snelheid. en dus overklokbaarheid. maar dan moet natuurlijk de uiteindelijke koeling het wel ook weer af moete kunnen voeren.

Rutte 27 november 2006 21:03

Volgens mij is dit best wel een goede ontwikkeling voor de koeling

. Tegenwoordig moet er steeds beter gekoeld worden, maar hoe dunner de chip, hoe makkelijker deze te koelen is (een brok metaal koelt minder snel af dan een dunne plaat).

EDIT: Damn you JW1, net te laat

Killemov @Rutte • 27 november 2006 21:37

Echter ... een brok metaal warmt ook langzamer op dan een dunne plaat.

Verwijderd 28 november 2006 10:29

Hoe heet deze chip? Pringle?

Clavius 28 november 2006 11:29

Deze techniek wordt al een tijdje gebruikt om SoI (Silicon on Insulator) wafers te maken. Het werkt verbazingwekkend simpel, Met een implanter implanteer je een laagje waterstof onder het oppervlak van de wafer, vervolgens stook je de plak op. Het waterstof zet uit en de toplaag komt los. De grap in dit geval is dat er nu een circuit op zit.
Grinden kan tegenwoording ook al tot 20micrometer btw.