Trong một khoảng thời gian dài , tức là từ công nghệ xử lý 3nm, các bóng bán dẫn sẽ chuyển từ các kênh FinFET “vây” dọc sang các kênh nanopage ngang được bao quanh hoàn toàn bởi các cổng hoặc GAA (gate-all-around). Hôm nay, viện CEA-Leti của Pháp đã trình diễn cách có thể sử dụng quy trình sản xuất bóng bán dẫn FinFET để sản xuất bóng bán dẫn GAA đa cấp. Và việc duy trì tính liên tục của các quy trình kỹ thuật là cơ sở đáng tin cậy để chuyển đổi nhanh chóng.
Các chuyên gia CEA-Leti cho hội nghị chuyên đề Công nghệ & Mạch VLSI 2020 về việc sản xuất bóng bán dẫn GAA bảy cấp (đặc biệt nhờ đại dịch coronavirus, nhờ đó các tài liệu thuyết trình cuối cùng đã bắt đầu xuất hiện kịp thời chứ không phải vài tháng sau hội nghị). Các nhà nghiên cứu Pháp đã chứng minh rằng họ có thể sản xuất bóng bán dẫn GAA với các kênh ở dạng toàn bộ “chồng” trang nano bằng cách sử dụng công nghệ được sử dụng rộng rãi của cái gọi là quy trình RMG (cổng kim loại thay thế hoặc theo tiếng Nga là kim loại thay thế (tạm thời) cổng). Có một thời, quy trình kỹ thuật RMG đã được điều chỉnh để sản xuất bóng bán dẫn FinFET và như chúng ta thấy, có thể được mở rộng sang sản xuất bóng bán dẫn GAA với sự sắp xếp đa cấp của các kênh nanopage.
Theo những gì chúng tôi biết, Samsung với việc bắt đầu sản xuất chip 3nm, có kế hoạch sản xuất bóng bán dẫn GAA hai cấp với hai kênh phẳng (trang nano) nằm chồng lên nhau, được bao quanh ở tất cả các phía bởi một cổng. Các chuyên gia của CEA-Leti đã chỉ ra rằng có thể sản xuất bóng bán dẫn với bảy kênh trang nano và đồng thời đặt các kênh theo chiều rộng yêu cầu. Ví dụ, một bóng bán dẫn GAA thử nghiệm với bảy kênh đã được phát hành với các phiên bản có chiều rộng từ 15 nm đến 85 nm. Rõ ràng là điều này cho phép bạn thiết lập các đặc tính chính xác cho bóng bán dẫn và đảm bảo tính lặp lại của chúng (giảm sự lan truyền của các tham số).
Theo người Pháp, càng có nhiều cấp độ kênh trong bóng bán dẫn GAA thì độ rộng hiệu dụng của tổng kênh càng lớn và do đó khả năng điều khiển của bóng bán dẫn càng tốt hơn. Ngoài ra, trong cấu trúc nhiều lớp có ít dòng rò hơn. Ví dụ, một bóng bán dẫn GAA bảy cấp có dòng điện rò rỉ ít hơn ba lần so với một bóng bán dẫn hai cấp (tương đối giống như Samsung GAA). Chà, ngành công nghiệp cuối cùng đã tìm ra cách đi lên, chuyển từ vị trí nằm ngang của các phần tử trên chip sang vị trí dọc. Có vẻ như các vi mạch sẽ không cần phải tăng diện tích tinh thể để trở nên nhanh hơn, mạnh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.
Nguồn: 3dnews.ru