Soos ons weet, het TSMC in Maart vanjaar begin met die vervaardiging van 5nm-produkte. Dit het gebeur by die nuwe Fab 18-aanleg in Taiwan, vir die vrystelling van 5nm-oplossings. Massaproduksie met behulp van die 5nm N5-proses word in die tweede kwartaal van 2020 verwag. Teen die einde van dieselfde jaar sal die produksie van skyfies gebaseer op die produktiewe 5-nm-prosestegnologie of N5P (prestasie) bekendgestel word. Die beskikbaarheid van prototipe-skyfies stel TSMC in staat om die vermoëns van toekomstige halfgeleiers wat geproduseer word te evalueer op grond van die nuwe prosestegnologie, waaroor die maatskappy in Desember in detail sal praat. Maar jy kan reeds iets uitvind van opsommings wat deur TSMC ingedien is vir aanbieding by IEDM 2019.
Voordat ons in die besonderhede kom, laat ons onthou wat ons uit TSMC se vorige verklarings weet. In vergelyking met die 7nm-proses, word beweer dat die netto werkverrigting van 5nm-skyfies met 15% sal toeneem of die verbruik sal met 30% verminder word as die werkverrigting dieselfde bly. Die N5P-proses sal nog 7% produktiwiteit of 15% besparing in verbruik byvoeg. Die digtheid van logiese elemente sal met 1,8 keer toeneem. Die SRAM-selskaal sal met 'n faktor van 0,75 verander.
In die vervaardiging van 5nm-skyfies sal die gebruikskaal van EUV-skandeerders die vlak van volwasse produksie bereik. Die transistorkanaalstruktuur sal verander word, moontlik deur germanium saam met of in plaas van silikon te gebruik. Dit sal verhoogde mobiliteit van elektrone in die kanaal en 'n toename in strome verseker. Die prosestegnologie verskaf verskeie beheerspanningsvlakke, waarvan die hoogste 'n prestasieverhoging van 25% sal bied in vergelyking met dieselfde in die 7 nm prosestegnologie. Die transistorkragtoevoer vir die I/O-koppelvlakke sal wissel van 1,5 V tot 1,2 V.
In die vervaardiging van deurgate vir metallisering en vir kontakte sal materiale met selfs laer weerstand gebruik word. Die ultrahoë-digtheid kapasitors sal vervaardig word met behulp van 'n metaal-diëlektriese-metaal stroombaan, wat produktiwiteit met 4% sal verhoog. Oor die algemeen sal TSMC oorskakel na die gebruik van nuwe lae-K-isolators. ’n Nuwe “droë” proses, Metal Reactive Ion Etching (RIE), sal in die silikonwafelverwerkingkring verskyn, wat die tradisionele Damaskus-proses gedeeltelik sal vervang deur koper (vir metaalkontakte kleiner as 30 nm) te gebruik. Ook vir die eerste keer sal 'n laag grafeen gebruik word om 'n versperring tussen die kopergeleiers en die halfgeleier te skep (om elektromigrasie te voorkom).
Uit die dokumente vir die Desember-verslag by IEDM kan ons aflei dat 'n aantal parameters van 5nm-skyfies selfs beter sal wees. Dus sal die digtheid van logiese elemente hoër wees en 1,84 keer bereik. Die SRAM-sel sal ook kleiner wees, met 'n oppervlakte van 0,021 µm2. Alles is in orde met die prestasie van die eksperimentele silikon - 'n 15% verhoging is verkry, sowel as 'n moontlike 30% vermindering in verbruik in die geval van bevriesing van die hoë frekwensies.
Die nuwe prosestegnologie sal dit moontlik maak om uit sewe beheerspanningwaardes te kies, wat verskeidenheid by die ontwikkelingsproses en produkte sal voeg, en die gebruik van EUV-skandeerders sal beslis produksie vereenvoudig en goedkoper maak. Volgens TSMC bied oorskakeling na EUV-skandeerders 'n 0,73x verbetering in lineêre resolusie in vergelyking met die 7nm-proses. Byvoorbeeld, om die mees kritieke metalliseringslae van die eerste lae te produseer, in plaas van vyf konvensionele maskers, sal slegs een EUV-masker benodig word en gevolglik slegs een produksiesiklus in plaas van vyf. Terloops, let op hoe netjies die elemente op die skyfie lyk wanneer u EUV-projeksie gebruik. Skoonheid, en dit is al.
Bron: 3dnews.ru