Fel yr adroddwyd droeon, mae angen gwneud rhywbeth gyda transistor llai na 5 nm. Heddiw, mae gweithgynhyrchwyr sglodion yn cynhyrchu'r atebion mwyaf datblygedig gan ddefnyddio gatiau FinFET fertigol. Gellir dal i gynhyrchu transistorau FinFET gan ddefnyddio prosesau technegol 5-nm a 4-nm (beth bynnag y mae'r safonau hyn yn ei olygu), ond eisoes ar gam cynhyrchu lled-ddargludyddion 3-nm, mae strwythurau FinFET yn rhoi'r gorau i weithio fel y dylent. Mae gatiau'r transistorau yn rhy fach ac nid yw'r foltedd rheoli yn ddigon isel i'r transistorau barhau i gyflawni eu swyddogaeth fel gatiau mewn cylchedau integredig. Felly, bydd y diwydiant ac, yn benodol, Samsung, gan ddechrau o'r dechnoleg proses 3nm, yn newid i gynhyrchu transistorau gyda gatiau cylch neu hollgynhwysol GAA (Gate-All-Around). Gyda datganiad i'r wasg yn ddiweddar, mae Samsung newydd gyflwyno ffeithlun gweledol am strwythur transistorau newydd a manteision eu defnyddio.
Fel y dangosir yn y llun uchod, wrth i safonau gweithgynhyrchu ddirywio, mae gatiau wedi esblygu o strwythurau planar a allai reoli ardal sengl o dan y giât, i sianeli fertigol wedi'u hamgylchynu gan giât ar dair ochr, ac yn olaf symud yn agosach at sianeli wedi'u hamgylchynu gan gatiau gyda y pedair ochr. Roedd y llwybr cyfan hwn yn cyd-fynd â chynnydd yn ardal y giât o amgylch y sianel reoledig, a oedd yn ei gwneud hi'n bosibl lleihau'r cyflenwad pŵer i'r transistorau heb gyfaddawdu ar nodweddion presennol y transistorau, felly, gan arwain at gynnydd ym mherfformiad y transistorau. a gostyngiad mewn cerrynt gollyngiadau. Yn hyn o beth, bydd transistorau GAA yn dod yn goron creu newydd ac ni fydd angen ail-weithio prosesau technolegol clasurol CMOS yn sylweddol.
Gellir cynhyrchu'r sianeli sydd wedi'u hamgylchynu gan y giât naill ai ar ffurf pontydd tenau (nanowires) neu ar ffurf pontydd llydan neu nanopages. Mae Samsung yn cyhoeddi ei ddewis o blaid nanopages ac yn honni ei fod yn amddiffyn ei ddatblygiad gyda patentau, er iddo ddatblygu'r holl strwythurau hyn tra'n dal i ymrwymo i gynghrair ag IBM a chwmnïau eraill, er enghraifft, gydag AMD. Ni fydd Samsung yn galw'r transistorau newydd yn GAA, ond yr enw perchnogol MBCFET (Multi Bridge Channel FET). Bydd tudalennau sianel eang yn darparu ceryntau sylweddol, sy'n anodd eu cyflawni yn achos sianeli nanowire.
Bydd y newid i gatiau cylch hefyd yn gwella effeithlonrwydd ynni strwythurau transistor newydd. Mae hyn yn golygu y gellir lleihau foltedd cyflenwad y transistorau. Ar gyfer strwythurau FinFET, mae'r cwmni'n galw'r trothwy lleihau pŵer amodol 0,75 V. Bydd y newid i transistorau MBCFET yn gostwng y terfyn hwn hyd yn oed yn is.
Mae'r cwmni'n galw mantais nesaf transistorau MBCFET hyblygrwydd rhyfeddol o atebion. Felly, os mai dim ond yn arwahanol y gellir rheoli nodweddion transistorau FinFET yn y cam cynhyrchu, gan roi nifer benodol o ymylon i mewn i'r prosiect ar gyfer pob transistor, yna bydd dylunio cylchedau gyda transistorau MBCFET yn debyg i'r tiwnio gorau ar gyfer pob prosiect. A bydd hyn yn syml iawn i'w wneud: bydd yn ddigon i ddewis lled gofynnol sianeli nanodudalen, a gellir newid y paramedr hwn yn llinol.
Ar gyfer cynhyrchu transistorau MBCFET, fel y crybwyllwyd uchod, mae'r dechnoleg broses CMOS clasurol ac offer diwydiannol a osodwyd mewn ffatrïoedd yn addas heb newidiadau sylweddol. Dim ond cam prosesu wafferi silicon fydd angen mân addasiadau, sy'n ddealladwy, a dyna i gyd. Ar ran y grwpiau cyswllt a'r haenau meteleiddio, nid oes rhaid i chi hyd yn oed newid unrhyw beth.
I gloi, mae Samsung am y tro cyntaf yn rhoi disgrifiad ansoddol o'r gwelliannau y bydd y newid i'r dechnoleg proses 3nm a transistorau MBCFET yn dod ag ef (i egluro, nid yw Samsung yn siarad yn uniongyrchol am dechnoleg proses 3nm, ond adroddodd yn flaenorol hynny bydd y dechnoleg proses 4nm yn dal i ddefnyddio transistorau FinFET). Felly, o'i gymharu â thechnoleg proses 7nm FinFET, bydd symud i'r norm newydd a MBCFET yn darparu gostyngiad o 50% yn y defnydd, cynnydd o 30% mewn perfformiad a gostyngiad o 45% yn yr ardal sglodion. Nid “naill ai, neu”, ond yn ei gyfanrwydd. Pryd fydd hyn yn digwydd? Efallai y bydd yn digwydd erbyn diwedd 2021.
Ffynhonnell: 3dnewyddion.ru