Materi Terapan Menguraikan Alat Generasi Selanjutnya untuk Era Transistor 3nm dan GAA

Bonus terbesar Data SGP 2020 – 2021. Permainan mantap lain-lain tersedia dipandang dengan berkala via notifikasi yg kita letakkan pada web ini, serta juga siap ditanyakan pada layanan LiveChat pendukung kita yg stanby 24 jam On-line untuk meladeni seluruh kepentingan para pemain. Mari langsung sign-up, & dapatkan hadiah Togel & Live Casino Online terbaik yg wujud di web kita.

Bulan lalu Samsung Foundry diam-diam mengumumkan bahwa mereka akan mulai memproduksi chip menggunakan teknologi proses 3GAE (3 nm-class, gate-all-around transistor, awal) pada kuartal kedua. Sementara node kelas 3 nm pertama di industri dengan transistor GAA merupakan pencapaian yang patut dicatat, satu hal yang sangat penting adalah bahwa untuk membuat transistor GAA secara efisien, pabrikan harus dilengkapi dengan alat produksi baru. Dengan tepat, Bahan Terapan baru-baru ini menguraikan alat generasi berikutnya yang akan digunakan untuk memungkinkan Samsung (dan pabrikan lainnya) membuat chip GAA pertama mereka.

Transistor Gate-All-Around: Memecahkan Banyak Masalah Sekaligus

Teknologi proses baru harus memungkinkan kinerja yang lebih tinggi, daya yang lebih rendah, dan kepadatan transistor yang lebih tinggi untuk memenuhi persyaratan perancang chip. Tetapi kombinasi ini sangat sulit dicapai dalam beberapa tahun terakhir karena ukuran transistor yang menyusut menyebabkan efek negatif seperti arus bocor. Untuk menjaga penskalaan kinerja dan tegangan sambil meminimalkan ukuran transistor, industri memulai transisi dari transistor planar ke FinFET (yang meningkatkan area kontak antara saluran transistor dan gerbang dengan membuat gerbang lebih tinggi) pada tahun 2012 dan transistor jenis ini akan tetap ada. dengan kami untuk waktu yang lama. Tetapi kecepatan inovasi node berbasis FinFET melambat karena aspek negatif dari transistor yang menyusut mulai muncul.

Sejak Intel memperkenalkan teknologi berbasis FinFET 22 nm lebih dari satu dekade yang lalu, pembuat chip mulai berbicara tentang langkah tak terelakkan berikutnya dalam desain transistor, yang bersifat gate-all-around. Seperti namanya, dalam saluran GAAFET adalah horizontal dan dikelilingi oleh gerbang di sekitar keempat sisi saluran, yang memecahkan banyak masalah yang terkait dengan arus bocor. Tapi ini bukan satu-satunya keuntungan: dalam GAAFET berbasis nanosheet/nanoribbon dimungkinkan untuk menyesuaikan lebar saluran untuk mendapatkan kinerja yang lebih tinggi atau mengurangi konsumsi daya. Karena teknologi 3GAE dan 3GAP Samsung menggunakan nanosheet, Samsung menyebut GAAFETs multi-bridge channel field-effect transistors (MBCFETs) untuk menekankan bahwa ia tidak menggunakan kawat nano. Lebih lanjut, Bahan Terapan mengklaim bahwa arsitektur GAA mengurangi variabilitas transistor, yang berarti peningkatan hasil dan waktu-ke-hasil yang lebih cepat (setidaknya sejauh menyangkut kinerja transistor) dan mengurangi area sel sebesar 20% hingga 30%.

Sementara semua pembuat chip telah berbicara tentang GAAFET dan keunggulannya dibandingkan FinFET di berbagai acara industri akademisi, Samsung adalah perusahaan pertama yang mengumumkan transisi ke transistor jenis baru dengan simpul 4 nm kadang-kadang pada tahun 2022 ~ 2023. Akhirnya, rencana perusahaan sedikit berubah dan pada tahun 2019 meluncurkan node 3GAE dan 3GAP berbasis GAAFET dengan produksi volume tinggi masing-masing pada tahun 2022 dan 2023. Tahun lalu perusahaan menekankan kembali rencana untuk memulai produksi menggunakan 3GAE pada tahun 2022 dan kuartal ini dikatakan bahwa volume produksi akan dimulai pada Q2.

Tapi Manufaktur Menantang

Tetapi produksi chip menggunakan teknologi proses terdepan merupakan tantangan dan membuat produk menggunakan node 3GAE berbasis MBCFET Samsung tentu saja menimbulkan beberapa risiko tidak hanya karena kita berbicara tentang proses manufaktur kelas 3 nm, tetapi karena pembuatan transistor GAA berbeda. daripada membuat FinFET.

Saluran transistor GAA dibentuk menggunakan litografi, epitaksi, dan penghilangan material selektif, proses yang memungkinkan pembuat chip untuk menyempurnakan lebar dan keseragaman untuk daya dan kinerja yang optimal. Langkah-langkah epitaxial tersebut jauh lebih kompleks jika dibandingkan dengan FinFET karena produsen perlu menyimpan oksida gerbang multi-lapisan dan tumpukan gerbang logam di sekitar saluran kecil 10 nm, yang merupakan tantangan utama dengan GAAFET. Di sinilah sistem High-vacuum Integrated Materials Solution (IMS) dari Applied berperan.

Pertama, alat Producer Selectra Selectra Etch IMS dari Applied menghilangkan SiGe yang tidak perlu untuk mengisolasi gerbang dari sumber/saluran dan menentukan lebar saluran tanpa merusak material di sekitarnya. Kedua, alat Centura Prime Epi IMS Terapan dapat menyimpan lapisan oksida gerbang ultra-tipis menggunakan deposisi lapisan atom terintegrasi (ALD), termal, perawatan plasma, dan langkah metrologi. IMS yang diterapkan dapat mengurangi ketebalan oksida gerbang sebesar 1,5 angstrom dibandingkan dengan solusi pesaing, yang memungkinkan untuk membuat gerbang lebih tebal dan memungkinkan arus penggerak yang lebih tinggi dan oleh karena itu kinerja transistor tanpa meningkatkan kebocoran arus, yang merupakan konsekuensi dari gerbang yang tipis.

Terapan memperkenalkan sistem etsa Selectra pertamanya pada tahun 2016 dan sejak itu telah mengirimkan lebih dari 1.000 ruang yang saat ini digunakan oleh pelanggannya, sehingga industri cukup sadar bagaimana menggunakannya. Sementara etsa adalah proses yang banyak digunakan, penggunaan dan pentingnya akan tumbuh sebagai industri mulai transit ke teknologi proses yang lebih baru, termasuk yang didasarkan pada transistor GAA.

Perlu dicatat bahwa nomor yang dibagikan oleh Bahan Terapan berasal dari berbagai perusahaan (termasuk TSMC dan Qualcomm) dan tidak boleh diterapkan secara eksklusif ke node 3GAE dan 3GAP Samsung Foundry. Sementara itu, keuntungan umum transistor GAA/MBC/nanoribbon/nanosheet, serta tantangan dalam pembuatannya, serupa untuk seluruh industri.

3GAE Samsung: Performa +30%, Area -45%

Berbicara tentang keuntungan, Samsung mengharapkan proses 3GAE untuk menawarkan peningkatan kinerja 30% atau pengurangan konsumsi daya 50%, dan pengurangan area 45% jika dibandingkan dengan 7LPP. Manfaat nyata tersebut mungkin cukup untuk membenarkan tantangan yang terkait dengan transisi ini dalam jangka pendek.

Untuk saat ini, penggunaan teknologi manufaktur 3GAE yang mengandalkan struktur transistor baru merupakan tantangan secara umum, karena selain alat otomatisasi desain elektronik (EDA) baru, Samsung perlu menemukan IP baru, dan mengadopsi aturan desain baru. . Semua hal ini, bila dikombinasikan dengan litografi baru, etsa baru, dan langkah deposit baru akan membuat transisi Samsung menjadi sulit.

Tetapi sebagai gantinya, ia akan mulai mendapatkan pengalaman dengan transistor GAA bertahun-tahun di depan Intel dan TSMC, yang dapat membawa keuntungan tertentu di masa depan jangka panjang. Selain itu, pengalaman dengan GAAFET akan bermanfaat bagi manufaktur DRAM Samsung karena memori sangat diuntungkan dari ukuran sel yang lebih kecil dan kepadatan transistor yang lebih tinggi.