برای مدت طولانی انتظار میرود که با فناوری فرآیند ۳ نانومتری، ترانزیستورها از کانالهای عمودی "دندهدار" FinFET به کانالهای افقی نانوصفحهای که کاملاً توسط گیتها احاطه شدهاند یا گیت-همه-اطراف (GAA) منتقل شوند. امروز، موسسه فرانسوی CEA-Leti نشان داد که چگونه میتوان از فرآیندهای تولید ترانزیستور FinFET برای تولید ترانزیستورهای چند سطحی GAA استفاده کرد. حفظ پیوستگی فرآیند، پایه و اساس قابل اعتمادی برای تحول سریع است.
متخصصان CEA-Leti در سمپوزیوم فناوری و مدارهای VLSI 2020 شرکت خواهند کرد. در مورد تولید ترانزیستور GAA هفت سطحی (به لطف ویژه همهگیری ویروس کرونا، که سرانجام به جای ماهها پس از کنفرانسها، امکان انتشار سریع اسناد ارائه را فراهم کرد). محققان فرانسوی نشان دادهاند که میتوانند ترانزیستورهای GAA را با کانالهایی که به صورت "پشتهای" از نانوصفحات چیده شدهاند، با استفاده از فرآیند پرکاربرد RMG (جایگزینی گیت فلزی) تولید کنند. فرآیند RMG در ابتدا برای تولید ترانزیستورهای FinFET اقتباس شده بود و همانطور که میبینیم، میتواند به تولید ترانزیستورهای GAA با چیدمان چند سطحی کانالها (نانوصفحات) نیز گسترش یابد.
تا آنجا که ما میدانیم، سامسونگ قصد دارد ترانزیستورهای دو سطحی با گیت همهکاره را با تولید تراشههای ۳ نانومتری عرضه کند که شامل دو کانال مسطح (نانوپاژ) است که یکی بالای دیگری قرار گرفته و از هر طرف توسط یک گیت احاطه شده است. متخصصان CEA-Leti نشان دادهاند که میتوان ترانزیستورهایی با هفت کانال نانوپاژ تولید کرد و عرض کانال را سفارشی کرد. به عنوان مثال، یک ترانزیستور آزمایشی هفت کاناله با گیت همهکاره در عرضهای ۱۵ نانومتر تا ۸۵ نانومتر تولید شد. واضح است که این امر امکان دستیابی به ویژگیهای دقیق ترانزیستور را فراهم میکند و تکرارپذیری را تضمین میکند (کاهش تغییرات پارامتر).
به گفته فرانسویها، هرچه تعداد سطوح کانال در یک ترانزیستور GAA بیشتر باشد، عرض مؤثر کل کانال بیشتر و در نتیجه، قابلیت کنترل ترانزیستور بهتر میشود. ساختار چندلایه همچنین جریانهای نشتی را کاهش میدهد. به عنوان مثال، یک ترانزیستور GAA هفت سطحی، جریانهای نشتی سه برابر کمتری نسبت به یک ترانزیستور دو سطحی دارد (مشابه GAA سامسونگ). بنابراین، صنعت بالاخره راهی برای پیشرفت پیدا کرده است و از قرارگیری افقی عناصر روی قالب به عمودی تغییر جهت داده است. به نظر میرسد که میکروچیپها برای سریعتر، قدرتمندتر و کارآمدتر شدن، نیازی به افزایش مساحت قالب نخواهند داشت.
منبع: 3dnews.ru
