삼성전자가 FinFET을 대체할 트랜지스터에 대해 이야기했다.

여러 차례 보고된 대로 5nm보다 작은 트랜지스터를 사용하려면 뭔가 조치가 필요합니다. 오늘날 칩 제조업체는 수직 FinFET 게이트를 사용하여 가장 진보된 솔루션을 생산하고 있습니다. FinFET 트랜지스터는 여전히 5nm 및 4nm 기술 프로세스를 사용하여 생산할 수 있지만(이러한 표준이 의미하는 바는 무엇이든) 이미 3nm 반도체 생산 단계에서 FinFET 구조는 제대로 작동하지 않습니다. 트랜지스터의 게이트는 너무 작으며 제어 전압은 트랜지스터가 집적 회로에서 게이트로서의 기능을 계속 수행할 만큼 낮지 않습니다. 따라서 업계, 특히 삼성은 3nm 공정 기술을 시작으로 링 또는 전체 GAA(Gate-All-Around) 게이트를 갖춘 트랜지스터 생산으로 전환할 것입니다. 새로운 보도 자료를 통해 삼성은 새로운 트랜지스터의 구조와 이를 사용하는 이점에 대한 시각적인 인포그래픽을 제시했습니다.

위 그림에서 볼 수 있듯이, 제조 표준이 낮아지면서 게이트는 게이트 아래 단일 영역을 제어할 수 있는 평면 구조에서 XNUMX면이 게이트로 둘러싸인 수직 채널로 진화했으며, 최종적으로는 게이트로 둘러싸인 채널에 더 가까워졌습니다. 사방 모두. 이 전체 경로에는 제어된 채널 주변의 게이트 영역이 증가하여 트랜지스터의 전류 특성을 손상시키지 않고 트랜지스터에 대한 전원 공급을 줄일 수 있어 트랜지스터의 성능이 향상되었습니다. 누설 전류의 감소. 이와 관련하여 GAA 트랜지스터는 창조의 새로운 왕관이 될 것이며 고전적인 CMOS 기술 프로세스를 크게 재작업할 필요가 없을 것입니다.

게이트로 둘러싸인 채널은 얇은 브리지(나노와이어) 형태로 생성되거나 넓은 브리지 또는 나노페이지 형태로 생성될 수 있습니다. 삼성은 나노페이지를 선호한다고 발표하고 특허로 개발을 보호한다고 주장합니다. 비록 IBM 및 AMD와 같은 다른 회사와 제휴를 맺으면서 이러한 모든 구조를 개발했지만 말입니다. 삼성은 새로운 트랜지스터를 GAA라고 부르지 않고 독점 이름 MBCFET(Multi Bridge Channel FET)이라고 부를 것입니다. 넓은 채널 페이지는 나노와이어 채널의 경우 달성하기 어려운 상당한 전류를 제공합니다.

링 게이트로의 전환은 새로운 트랜지스터 구조의 에너지 효율성도 향상시킵니다. 이는 트랜지스터의 공급 전압을 낮출 수 있음을 의미한다. FinFET 구조의 경우 회사는 조건부 전력 감소 임계값을 0,75V라고 부릅니다. MBCFET 트랜지스터로 전환하면 이 제한이 훨씬 더 낮아질 것입니다.

이 회사는 MBCFET 트랜지스터의 다음 장점을 탁월한 솔루션 유연성이라고 부릅니다. 따라서 생산 단계에서 FinFET 트랜지스터의 특성을 개별적으로만 제어하여 각 트랜지스터의 프로젝트에 특정 수의 에지를 배치할 수 있다면 MBCFET 트랜지스터를 사용하여 회로를 설계하는 것은 각 프로젝트에 대한 최고의 튜닝과 유사할 것입니다. 이는 매우 간단합니다. 필요한 나노페이지 채널 너비를 선택하는 것으로 충분하며 이 매개변수는 선형적으로 변경될 수 있습니다.

MBCFET 트랜지스터의 생산에는 위에서 언급한 바와 같이 고전적인 CMOS 공정 기술과 공장에 설치된 산업 장비가 큰 변화 없이 적합합니다. 실리콘 웨이퍼의 가공 단계에서만 약간의 수정이 필요하며 이는 이해할 수 있는 일이며 그게 전부입니다. 접촉 그룹 및 금속화 레이어 부분에서는 아무 것도 변경할 필요조차 없습니다.

결론적으로 삼성은 처음으로 3nm 공정 기술과 MBCFET 트랜지스터로의 전환이 가져올 개선 사항에 대해 정성적으로 설명합니다. 3nm 공정 기술은 여전히 ​​FinFET 트랜지스터를 사용합니다. 따라서 4nm FinFET 공정 기술과 비교하여 새로운 표준과 MBCFET로 전환하면 소비량은 7% 감소하고 성능은 50% 향상되며 칩 면적은 30% 감소합니다. "둘 중 하나"가 아니라 전체적으로. 언제 이런 일이 일어날까요? 45년 말쯤에는 그런 일이 일어날 수도 있다.

출처 : 3dnews.ru