FőoldalKonstruktőrGate-All-Around tranzisztorokra alapozva fejlesztene a Samsung
2017. április 18., kedd ::

Gate-All-Around tranzisztorokra alapozva fejlesztene a Samsung

Már 7 nanométeren leváltaná a FinFET-et a koreai óriás. Egy lépéssel ugraná át konkurenseit a Samsung: tömegtermelésben elsőként vetné be a GAA (Gate-All-Around), vagy más néven nanohuzal tranzisztorokat. A ma már a legtöbb bérgyártó kínálatában elérhető FinFET tranzisztorok egyik potenciális utódjának számító alternatíva több előnnyel kecsegtet, ezért cserébe viszont előbb vagy utóbb újabb kockázatot jelentő kihívásokkal kell szembenézniük a mérnököknek

A Samsung az április elején megrendezett CSTIC-en (China Semiconductor Technology International Conference) elhangzott állítása szerint a nagy volumenű GAA gyártást már jövőre beindítaná.

Az elmúlt pár évben egyre többet emlegetett GAA a lehetséges fejlesztési irányokból az egyik legígéretesebb. A Gate-All-Around a FinFET-nél valamelyest kedvezőbb elektromos tulajdonságokkal rendelkezik, miközben a skálázhatóságot kitolja. Utóbbinak betudhatóan tovább csökkenthető a csíkszélesség, nanohuzal tranzisztorokkal 5 nanométer alá is be lehet menni, ezzel egységnyi területre még több tranzisztort besűrítve.

Az Intel által tömegtermelésben elsőként alkalmazott FinFET is hasonló megfontolásból került terítékre anno, annak egyik igen kedvező tulajdonsága ugyanis az volt, hogy a mélységi struktúra változtatásával nagyban csökkentette a rövid-csatorna effektust (short-channel effect), azaz az egyre rövidülő csatornahossz miatti nem kívánt, a kikapcsolt állapotban megvalósuló, a forrás (source) és a nyelő (drain) közötti elektronszivárgást. A FinFET esetében a forrás és a nyelő a szubsztrátumból kiemelkedő vezetéken (fin, vagy magyarul "uszony") kap helyet, amelyet három oldalán érintve satuszerűen fog közre a kapuelektróda (gate), ami így jobban "zár". Ebből következően növekszik a csatorna feletti kontroll, hogy azon a lehető legtöbb áram folyjon át amikor a tranzisztor bekapcsolt állapotban van, és a legkevesebb, amikor ki van kapcsolva, illetve hogy a leggyorsabb legyen az átmenet a két állapot között.

A Samsung szerint a FinFET technológia 7 nanométerig tudja kezelni a problémákat, nem okoz komoly bajt a rövid-csatorna effektust. Azonban ezt követően a réz átvezetők (interconnect) átmérőjének csökkenése miatt az RC (Resistance-Capacitance) késleltetés is jelentősen megugrik, ami az elérhető órajelre gyakorol negatív hatást. 5 nanométeren még opció lehet a FinFET, ehhez viszont azt már Silicon-On-Insulator (SOI) technológiával és/vagy szilícium-germániummal (SiGe) kellene ötvözni. Ugyanakkor ez a kombináció is csak egy node-ig biztosítaná a fejlődés, kompromisszumokkal. Egyes vélemények szerint 5 nanométeren a kedvezőtlen kvantumhatás elkerülése nélkül már kvázi lehetetlen az "uszony" skálázása, így ez az irány a legtöbb gyártó számára nem alternatíva, ami létjogosultsággal ruházza fel a nanohuzal tranzisztorokat.

A GAA esetében a source és a drain között fektetett nanohuzalok vannak, amelyeket mint egy szigetelt elektromos vezetéket, teljesen körülölel a HKMG (magas k-együtthatójú dielektrikum és fémoxid gate) elektróda, innen a Gate-All-Around elnevezés - szemben a FinFET három oldali konstrukciójával. A nanohuzalok száma három vagy több lehet, átmérőjük pedig rendkívül kicsi. A gyártástechnológiákkal foglalkozó IMEC már demózott 8 nanométeres huzallal szerelt tranzisztort. Azonban a Gate-All-Around esetében a nanohuzalok és az azokat körülfogó kapuelektróda kialakítása rendkívül bonyolult, miközben a parazita kapacitás problémáját is kezelni kell.

A Samsung szerint ezért a GAA-hoz mindenképpen szükséges a régóta várt EUV (extrém ultraibolya) levilágítás. Friss hírek szerint a Samsung az átállás első köréhez összesen nyolc levilágítóberendezést rendelt, egyenként 218 millió dollár értékben.

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Rendezvények / Kiállítások

Mostanában nincsenek események
Nincs megjeleníthető esemény