Бізге белгілі болғандай, ағымдағы жылдың наурыз айында TSMC 5 нм өнімінің тәжірибелік өндірісін бастады. Бұл Тайваньдағы жаңа Fab 18 зауытында болды. 5 нм ерітінділерді шығару үшін. 5 нм N5 процесін қолданатын жаппай өндіріс 2020 жылдың екінші тоқсанында күтілуде. Сол жылдың соңына қарай өнімді 5 нм технологиялық технология немесе N5P (өнімділік) негізінде чиптер өндірісі іске қосылады. Прототиптік чиптердің болуы TSMC-ке жаңа технологиялық технология негізінде шығарылатын болашақ жартылай өткізгіштердің мүмкіндіктерін бағалауға мүмкіндік береді, бұл туралы компания желтоқсан айында егжей-тегжейлі айтатын болады. Бірақ сіз әлдеқашан бір нәрсені біле аласыз IEDM 2019 презентациясына TSMC ұсынған тезистерден.
Мәліметтерді нақтыламас бұрын, TSMC-тің алдыңғы мәлімдемелерінен білетінімізді еске түсірейік. 7 нм процессімен салыстырғанда, егер өнімділік өзгеріссіз қалса, 5 нм чиптердің таза өнімділігі 15% -ға артады немесе тұтыну 30% -ға төмендейді деп мәлімдейді. N5P процесі тағы 7% өнімділікті немесе тұтынуды 15% үнемдейді. Логикалық элементтердің тығыздығы 1,8 есе артады. SRAM ұяшық шкаласы 0,75 есе өзгереді.
5 нм чиптерді өндіруде EUV сканерлерін қолдану ауқымы жетілген өндіріс деңгейіне жетеді. Транзистор арнасының құрылымы кремниймен бірге немесе оның орнына германийді қолдану арқылы өзгертіледі. Бұл арнадағы электрондардың қозғалғыштығын және токтардың жоғарылауын қамтамасыз етеді. Процесс технологиясы бірнеше басқару кернеу деңгейлерін қамтамасыз етеді, олардың ең жоғарысы 25 нм технологиялық технологиямен салыстырғанда өнімділікті 7% арттыруды қамтамасыз етеді. Енгізу/шығару интерфейстері үшін транзисторлық қуат көзі 1,5 В пен 1,2 В аралығында болады.
Металлизацияға және контактілерге арналған саңылауларды өндіруде одан да төмен кедергісі бар материалдар пайдаланылады. Өте жоғары тығыздықтағы конденсаторлар өнімділікті 4%-ға арттыратын металл-диэлектрлік-металл тізбегі арқылы шығарылады. Жалпы, TSMC жаңа төмен К изоляторларын пайдалануға көшеді. Кремний пластинасын өңдеу тізбегінде жаңа «құрғақ» процесс пайда болады, ол мыс қолданатын дәстүрлі Дамаск процесін ішінара ауыстырады (30 нм-ден кіші металл контактілері үшін). Сондай-ақ бірінші рет графен қабаты мыс өткізгіштер мен жартылай өткізгіш арасында тосқауыл жасау үшін қолданылады (электромиграцияны болдырмау үшін).
IEDM-тегі желтоқсандағы есеп құжаттарынан біз 5 нм чиптердің бірқатар параметрлері одан да жақсырақ болатынын анықтай аламыз. Осылайша, логикалық элементтердің тығыздығы жоғарырақ болады және 1,84 есеге жетеді. SRAM ұяшығы да кішірек болады, ауданы 0,021 мкм2. Барлығы тәжірибелік кремнийдің өнімділігіне сәйкес - 15% ұлғайту, сондай-ақ жоғары жиілікті мұздату жағдайында тұтынуды 30% азайту мүмкін болды.
Жаңа технологиялық технология жеті бақылау кернеуінің мәнін таңдауға мүмкіндік береді, бұл әзірлеу процесі мен өнімдерге әртүрлілік қосады, ал EUV сканерлерін пайдалану өндірісті жеңілдетеді және оны арзанырақ етеді. TSMC мәліметтері бойынша, EUV сканерлеріне ауысу 0,73 нм процесспен салыстырғанда сызықтық ажыратымдылықты 7 есе жақсартуды қамтамасыз етеді. Мысалы, бірінші қабаттардың ең маңызды металдандырылған қабаттарын жасау үшін әдеттегі бес масканың орнына бір ғана EUV маскасы қажет және тиісінше бес емес, бір ғана өндірістік цикл қажет. Айтпақшы, EUV проекциясын пайдаланған кезде чиптегі элементтердің қаншалықты ұқыпты болатынына назар аударыңыз. Сұлулық, бұл бәрі.
Ақпарат көзі: 3dnews.ru