እንደምናውቀው፣ በዚህ አመት መጋቢት ወር ላይ TSMC የ5nm ምርቶችን የሙከራ ምርት ጀመረ። ይህ የሆነው በታይዋን በሚገኘው አዲሱ ፋብ 18 ተክል ላይ ነው። የ 5nm መፍትሄዎችን ለመልቀቅ. 5nm N5 ሂደትን በመጠቀም የጅምላ ምርት በ2020 ሁለተኛ ሩብ ውስጥ ይጠበቃል። በዚያው ዓመት መጨረሻ ላይ በአምራች 5nm ሂደት ቴክኖሎጂ ወይም N5P (አፈጻጸም) ላይ የተመሰረተ ቺፕስ ማምረት ይጀምራል. የፕሮቶታይፕ ቺፕስ መገኘት TSMC በአዲሱ የሂደት ቴክኖሎጂ ላይ ተመርኩዞ የሚመረተውን የወደፊት ሴሚኮንዳክተሮችን አቅም ለመገምገም ያስችለዋል, ይህም ኩባንያው በታህሳስ ውስጥ በዝርዝር ይናገራል. ግን አንድ ነገር አስቀድመው ማወቅ ይችላሉ በ IEDM 2019 ላይ ለማቅረብ በ TSMC ከቀረቡት የማጠቃለያ ጽሑፎች።
ዝርዝሩን ከማብራራታችን በፊት፣ ከ TSMC ከቀደሙት መግለጫዎች የምናውቀውን እናስታውስ። ከ7nm ሂደት ጋር ሲነጻጸር የ5nm ቺፕስ አፈፃፀም በ15% ይጨምራል ወይም አፈፃፀሙ ተመሳሳይ ከሆነ ፍጆታው በ30% ይቀንሳል ተብሏል። የN5P ሂደት ሌላ 7% ምርታማነት ወይም 15% በፍጆታ ቁጠባን ይጨምራል። የሎጂክ አባሎች ጥግግት በ 1,8 እጥፍ ይጨምራል. የSRAM ሕዋስ ልኬት በ0,75 እጥፍ ይቀየራል።
የ 5nm ቺፖችን በማምረት, የ EUV ስካነሮች አጠቃቀም መጠን ወደ ብስለት ምርት ደረጃ ይደርሳል. የትራንዚስተር ቻናል አወቃቀሩ ይቀየራል፣ ምናልባትም ከሲሊኮን ጋር ወይም በምትኩ germaniumን በመጠቀም። ይህ በሰርጡ ውስጥ የኤሌክትሮኖች ተንቀሳቃሽነት መጨመር እና የጅረት መጨመርን ያረጋግጣል። የሂደቱ ቴክኖሎጂ በርካታ የቁጥጥር የቮልቴጅ ደረጃዎችን ያቀርባል, ከፍተኛው ደግሞ በ 25 nm የሂደት ቴክኖሎጂ ውስጥ ካለው ጋር ሲነፃፀር የ 7% አፈፃፀምን ይጨምራል. ለ I/O መገናኛዎች ትራንዚስተር ሃይል አቅርቦት ከ1,5 ቮ እስከ 1,2 ቮ ይደርሳል።
ለብረታ ብረት እና ለግንኙነት ቀዳዳዎች በማምረት, ዝቅተኛ የመቋቋም አቅም ያላቸው ቁሳቁሶች ጥቅም ላይ ይውላሉ. እጅግ በጣም ከፍተኛ-ጥቅጥቅ ያሉ መያዣዎች የሚሠሩት በብረት-ዲኤሌክትሪክ-ሜታል ዑደት በመጠቀም ነው, ይህም ምርታማነትን በ 4% ይጨምራል. በአጠቃላይ፣ TSMC አዲስ ዝቅተኛ-ኬ ኢንሱሌተሮችን ወደ መጠቀም ይቀየራል። አዲስ "ደረቅ" ሂደት, Metal Reactive Ion Etching (RIE), በሲሊኮን ዋፈር ማቀነባበሪያ ዑደት ውስጥ ይታያል, ይህም ባህላዊውን የደማስቆ ሂደት በከፊል በመዳብ (ከ 30 nm ያነሰ የብረት እውቂያዎች) ይተካዋል. እንዲሁም ለመጀመሪያ ጊዜ የግራፊን ንብርብር በመዳብ መቆጣጠሪያዎች እና በሴሚኮንዳክተር (ኤሌክትሮሚግሬሽን ለመከላከል) መካከል መከላከያ ለመፍጠር ጥቅም ላይ ይውላል.
በ IEDM ውስጥ ከታህሳስ ዲሴምበር ሪፖርት ሰነዶች ፣ የ 5nm ቺፕስ መለኪያዎች ብዛት የበለጠ የተሻለ እንደሚሆን እንቃርመዋለን። ስለዚህ, የሎጂክ አባሎች ጥግግት ከፍ ያለ እና 1,84 ጊዜ ይደርሳል. የSRAM ሕዋስ እንዲሁ ትንሽ ይሆናል፣ 0,021 µm2 ስፋት አለው። ሁሉም ነገር ከሙከራው ሲሊኮን አፈፃፀም ጋር በቅደም ተከተል ነው - 15% ጭማሪ ተገኝቷል ፣ እንዲሁም ከፍተኛ ድግግሞሾችን በሚቀዘቅዝበት ጊዜ 30% ፍጆታ መቀነስ ይቻላል ።
አዲሱ የሂደት ቴክኖሎጂ ከሰባት ቁጥጥር የቮልቴጅ እሴቶችን ለመምረጥ ያስችላል ይህም ለልማት ሂደት እና ለምርቶች የተለያዩ ነገሮችን ይጨምራል እና የኢዩቪ ስካነሮችን መጠቀም በእርግጠኝነት ምርቱን ቀላል ያደርገዋል እና ዋጋው ርካሽ ያደርገዋል። በ TSMC መሠረት ወደ EUV ስካነሮች መቀየር ከ 0,73nm ሂደት ጋር ሲነፃፀር በመስመራዊ ጥራት 7x ማሻሻልን ይሰጣል። ለምሳሌ, የመጀመሪያዎቹን ንብርብሮች በጣም ወሳኝ የሆነውን የሜታላይዜሽን ንጣፎችን ለማምረት, ከአምስት የተለመዱ ጭምብሎች ይልቅ, አንድ EUV ጭንብል ብቻ ያስፈልጋል እና በዚህ መሠረት ከአምስት ይልቅ አንድ የምርት ዑደት ብቻ ያስፈልጋል. በነገራችን ላይ የ EUV ትንበያን በሚጠቀሙበት ጊዜ በቺፑ ላይ ያሉ ንጥረ ነገሮች ምን ያህል ንጹህ እንደሚሆኑ ትኩረት ይስጡ. ውበት፣ እና ያ ብቻ ነው።
ምንጭ: 3dnews.ru