Birçok kez bildirildiği gibi 5 nm'den küçük bir transistörle ilgili bir şeyler yapılması gerekiyor. Günümüzde çip üreticileri dikey FinFET geçitlerini kullanarak en gelişmiş çözümleri üretiyorlar. FinFET transistörleri hala 5 nm ve 4 nm teknik süreçler kullanılarak üretilebiliyor (bu standartlar ne anlama geliyorsa), ancak zaten 3 nm yarı iletkenlerin üretim aşamasında, FinFET yapıları olması gerektiği gibi çalışmayı bırakıyor. Transistörlerin kapıları çok küçüktür ve kontrol voltajı, transistörlerin entegre devrelerde kapı görevini yerine getirmeye devam edebilmesi için yeterince düşük değildir. Bu nedenle sektör ve özellikle Samsung, 3nm proses teknolojisinden başlayarak halkalı veya her şeyi kapsayan GAA (Her Yerde Kapı) kapılı transistör üretimine geçecek. Samsung, yeni bir basın bülteniyle yeni transistörlerin yapısı ve bunları kullanmanın avantajları hakkında görsel bir infografik sundu.
Yukarıdaki resimde görüldüğü gibi üretim standartları geriledikçe kapılar, kapının altında tek bir alanı kontrol edebilen düzlemsel yapılardan, üç tarafı kapıyla çevrili dikey kanallara ve son olarak da kapılarla çevrili kanallara yaklaşarak evrilmiştir. dört tarafı da. Tüm bu yola, kontrollü kanalın etrafındaki geçit alanında bir artış eşlik etti; bu, transistörlerin mevcut özelliklerinden ödün vermeden transistörlere giden güç kaynağının azaltılmasını mümkün kıldı, dolayısıyla transistörlerin performansında bir artışa yol açtı. ve kaçak akımlarda azalma. Bu bağlamda, GAA transistörleri yeni bir yaratılışın tacı olacak ve klasik CMOS teknolojik süreçlerinin önemli ölçüde yeniden işlenmesini gerektirmeyecek.
Kapının çevrelediği kanallar ince köprüler (nanoteller) şeklinde üretilebileceği gibi geniş köprüler veya nanosayfalar şeklinde de üretilebilmektedir. Samsung, nanosayfalardan yana tercihini açıklıyor ve gelişimini patentlerle koruduğunu iddia ediyor, ancak tüm bu yapıları geliştirirken IBM ve diğer şirketlerle (örneğin AMD ile) ittifak kurmaya devam ediyor. Samsung, yeni transistörlere GAA adını vermeyecek, bunun yerine özel adı MBCFET (Çoklu Köprü Kanalı FET) adını verecek. Geniş kanal sayfaları, nanotel kanallarda elde edilmesi zor olan önemli akımları sağlayacaktır.
Halka kapılara geçiş aynı zamanda yeni transistör yapılarının enerji verimliliğini de artıracak. Bu, transistörlere giden besleme voltajının azaltılabileceği anlamına gelir. FinFET yapıları için şirket, koşullu güç azaltma eşiğini 0,75 V olarak adlandırıyor. MBCFET transistörlerine geçiş, bu sınırı daha da aşağıya çekecektir.
Şirket, MBCFET transistörlerinin bir sonraki avantajını çözümlerin olağanüstü esnekliği olarak adlandırıyor. Dolayısıyla, FinFET transistörlerinin üretim aşamasındaki özellikleri yalnızca ayrı ayrı kontrol edilebiliyorsa, her transistör için projeye belirli sayıda kenar yerleştirilebiliyorsa, o zaman MBCFET transistörlü devreler tasarlamak, her proje için en iyi ayarı andıracaktır. Ve bunu yapmak çok basit olacak: nanosayfa kanallarının gerekli genişliğini seçmek yeterli olacak ve bu parametre doğrusal olarak değiştirilebilir.
MBCFET transistörlerinin üretimi için yukarıda belirtildiği gibi, klasik CMOS proses teknolojisi ve fabrikalarda kurulu endüstriyel ekipmanlar önemli değişiklikler yapılmadan uygundur. Silikon levhaların yalnızca işleme aşaması küçük değişiklikler gerektirecektir ki bu anlaşılabilir bir durumdur ve hepsi bu. Temas grupları ve metalizasyon katmanları kısmında hiçbir şeyi değiştirmenize bile gerek yok.
Sonuç olarak Samsung, ilk kez 3nm işlem teknolojisine ve MBCFET transistörlere geçişin beraberinde getireceği gelişmelerin niteliksel bir tanımını veriyor (açıklamak gerekirse, Samsung doğrudan 3nm işlem teknolojisinden bahsetmiyor ancak daha önce şunu bildirmişti: 4nm işlem teknolojisi hala FinFET transistörlerini kullanacaktır). Yani 7nm FinFET proses teknolojisine kıyasla yeni norm ve MBCFET'e geçiş, tüketimde %50 azalma, performansta %30 artış ve çip alanında %45 azalma sağlayacak. “Ya ya da” değil, bütünlük içinde. Bu ne zaman olacak? 2021 yılı sonuna kadar bu gerçekleşebilir.
Kaynak: 3dnews.ru