Samsung-მა ისაუბრა ტრანზისტორებზე, რომლებიც ჩაანაცვლებენ FinFET-ს

როგორც არაერთხელ აღინიშნა, რაღაც უნდა გაკეთდეს 5 ნმ-ზე ნაკლები ტრანზისტორით. დღეს, ჩიპების მწარმოებლები აწარმოებენ ყველაზე მოწინავე გადაწყვეტილებებს ვერტიკალური FinFET კარიბჭის გამოყენებით. FinFET ტრანზისტორების წარმოება ჯერ კიდევ შესაძლებელია 5 ნმ და 4 ნმ ტექნიკური პროცესების გამოყენებით (რასაც არ უნდა გულისხმობდეს ეს სტანდარტები), მაგრამ უკვე 3 ნმ ნახევარგამტარების წარმოების ეტაპზე, FinFET სტრუქტურები წყვეტენ მუშაობას ისე, როგორც უნდა. ტრანზისტორების კარიბჭეები ძალიან მცირეა და საკონტროლო ძაბვა არ არის საკმარისად დაბალი, რომ ტრანზისტორებმა განაგრძონ თავიანთი ფუნქციის შესრულება, როგორც კარიბჭე ინტეგრირებულ სქემებში. ამიტომ, ინდუსტრია და, კერძოდ, სამსუნგი, დაწყებული 3 ნმ პროცესის ტექნოლოგიიდან, გადადის ტრანზისტორების წარმოებაზე რგოლებით ან ყოვლისმომცველი GAA (Gate-All-Around) კარიბჭით. ბოლო პრესრელიზით, Samsung-მა წარმოადგინა ვიზუალური ინფოგრაფიკა ახალი ტრანზისტორების სტრუქტურისა და მათი გამოყენების უპირატესობების შესახებ.

როგორც ზემოთ მოყვანილ ილუსტრაციაშია ნაჩვენები, როგორც წარმოების სტანდარტები შემცირდა, კარიბჭეები განვითარდა პლანზური სტრუქტურებიდან, რომლებსაც შეეძლოთ აკონტროლებდნენ კარიბჭის ქვეშ არსებულ ერთ ადგილს, ვერტიკალურ არხებამდე, რომელიც გარშემორტყმულია კარიბჭით სამი მხრიდან, და ბოლოს მიუახლოვდა არხებს, რომლებიც გარშემორტყმულია კარიბჭით. ოთხივე მხარეს. ამ მთელ გზას თან ახლდა კონტროლირებადი არხის გარშემო კარიბჭის არეალის გაზრდა, რამაც შესაძლებელი გახადა ტრანზისტორების ელექტრომომარაგების შემცირება ტრანზისტორების მიმდინარე მახასიათებლების კომპრომისის გარეშე, რაც იწვევს ტრანზისტორების მუშაობის გაზრდას. და გაჟონვის დენების შემცირება. ამასთან დაკავშირებით, GAA ტრანზისტორი გახდება შექმნის ახალი გვირგვინი და არ საჭიროებს კლასიკური CMOS ტექნოლოგიური პროცესების მნიშვნელოვან გადამუშავებას.

კარიბჭით გარშემორტყმული არხები შეიძლება წარმოიქმნას როგორც თხელი ხიდების (ნანომავთულები) ან ფართო ხიდების ან ნანოგვერდების სახით. სამსუნგი აცხადებს თავის არჩევანს ნანოგვერდების სასარგებლოდ და აცხადებს, რომ დაიცავს მის განვითარებას პატენტებით, თუმცა მან შეიმუშავა ყველა ეს სტრუქტურა მაშინ, როდესაც ჯერ კიდევ შედიოდა ალიანსში IBM-თან და სხვა კომპანიებთან, მაგალითად, AMD-თან. Samsung ახალ ტრანზისტორებს არ უწოდებს GAA-ს, არამედ საკუთრების სახელს MBCFET (Multi Bridge Channel FET). ფართო არხის გვერდები უზრუნველყოფენ მნიშვნელოვან დენებს, რომელთა მიღწევა ძნელია ნანომავთულის არხების შემთხვევაში.

რგოლების კარიბჭეებზე გადასვლა ასევე გააუმჯობესებს ახალი ტრანზისტორი სტრუქტურების ენერგოეფექტურობას. ეს ნიშნავს, რომ ტრანზისტორების მიწოდების ძაბვა შეიძლება შემცირდეს. FinFET სტრუქტურებისთვის კომპანია უწოდებს პირობითი სიმძლავრის შემცირების ზღურბლს 0,75 ვ. MBCFET ტრანზისტორებზე გადასვლა ამ ზღვარს კიდევ უფრო დაბლა დაწევს.

კომპანია MBCFET ტრანზისტორების შემდეგ უპირატესობას გადაწყვეტილებების არაჩვეულებრივ მოქნილობას უწოდებს. ასე რომ, თუ წარმოების ეტაპზე FinFET ტრანზისტორების მახასიათებლების კონტროლი შესაძლებელია მხოლოდ დისკრეტულად, თითოეული ტრანზისტორისთვის პროექტში კიდეების გარკვეული რაოდენობის ჩასმა, მაშინ MBCFET ტრანზისტორებით სქემების დაპროექტება დაემსგავსება საუკეთესო დარეგულირებას თითოეული პროექტისთვის. და ამის გაკეთება ძალიან მარტივი იქნება: საკმარისი იქნება ნანოგვერდის არხების საჭირო სიგანის არჩევა და ეს პარამეტრი შეიძლება შეიცვალოს წრფივად.

MBCFET ტრანზისტორების წარმოებისთვის, როგორც ზემოთ აღინიშნა, კლასიკური CMOS პროცესის ტექნოლოგია და ქარხნებში დამონტაჟებული სამრეწველო აღჭურვილობა შესაფერისია მნიშვნელოვანი ცვლილებების გარეშე. მხოლოდ სილიკონის ვაფლის დამუშავების ეტაპი მოითხოვს მცირე მოდიფიკაციას, რაც გასაგებია და ეს ყველაფერია. საკონტაქტო ჯგუფებისა და მეტალის ფენების მხრივ, თქვენ არც კი გჭირდებათ რაიმეს შეცვლა.

დასასრულს, სამსუნგი პირველად იძლევა ხარისხობრივ აღწერას იმ გაუმჯობესებების შესახებ, რასაც მოჰყვება 3 ნმ პროცესის ტექნოლოგიაზე გადასვლა და MBCFET ტრანზისტორები (დასაზუსტებლად, Samsung პირდაპირ არ საუბრობს 3 ნმ პროცესის ტექნოლოგიაზე, მაგრამ მანამდე იტყობინება, რომ 4 ნმ პროცესის ტექნოლოგია კვლავ გამოიყენებს FinFET ტრანზისტორებს). ამრიგად, 7 ნმ FinFET პროცესის ტექნოლოგიასთან შედარებით, ახალ ნორმაზე და MBCFET-ზე გადასვლა უზრუნველყოფს მოხმარების 50%-ით შემცირებას, მუშაობის 30%-ით და ჩიპის ფართობის 45%-ით შემცირებას. არა "ან, ან", არამედ მთლიანობაში. როდის მოხდება ეს? შეიძლება მოხდეს, რომ 2021 წლის ბოლომდე.

წყარო: 3dnews.ru