Французы представили семиуровневый GAA-транзистор завтрашнего дня

Давно не секрет, что с 3-нм техпроцесса транзисторы перейдут от вертикальных «ребристых» каналов FinFET на горизонтальные каналы-наностраницы, полностью окружённые затворами или GAA (gate-all-around). Сегодня французский институт CEA-Leti показал, как можно использовать техпроцессы производства FinFET-транзисторов для выпуска многоуровневых GAA-транзисторов. А сохранение преемственности техпроцессов ― это надёжная основа для быстрой трансформации.

К симпозиуму VLSI Technology & Circuits 2020 специалисты CEA-Leti подготовили доклад о производстве семиуровневого GAA-транзистора (отдельное спасибо пандемии коронавируса, благодаря которой документы выступлений, наконец-то, стали появляться оперативно, а не месяцы спустя после конференций). Французские исследователи доказали, что могут выпускать GAA-транзисторы с каналами в виде целой «стопки» наностраниц с помощью широко используемой технологии так называемого RMG-процесса (replacement metal gate или, по-русски, замещающий (временный) металлический затвор). В своё время техпроцесс RMG был адаптирован для производства FinFET-транзисторов и, как видим, может быть распространён на выпуск GAA-транзисторов с многоуровневым расположением каналов-наностраниц.

Компания Samsung, насколько нам известно, с началом производства 3-нм чипов планирует выпускать двухуровневые GAA-транзисторы с двумя расположенными друг над другом плоскими каналами (наностраницами), окружёнными со всех сторон затвором. Специалисты CEA-Leti показали, что возможно выпускать транзисторы с семью каналами-наностраницами и при этом задавать каналам нужную ширину. Например, экспериментальный GAA-транзистор с семью каналами выпустили в версиях шириной от 15 нм до 85 нм. Понятно, что это позволяет задавать транзисторам точные характеристики и гарантировать их повторяемость (уменьшать разброс параметров).

По словам французов, чем больше уровней каналов в GAA-транзисторе, тем больше эффективная ширина суммарного канала и, следовательно, лучшая управляемость транзистором. Также в многослойной структуре меньше токи утечки. Например, семиуровневый GAA-транзистор имеет в три раза меньшие токи утечки, чем двухуровневый (условно ― как у GAA Samsung). Что же, индустрия, наконец, нашла путь наверх, уходя от горизонтального размещения элементов на кристалле к вертикальному. Похоже, микросхемам всё же не придётся увеличивать площадь кристаллов, чтобы стать ещё быстрее, мощнее и энергоэффективнее.

Источник: 3dnews.ru