طی دو دهه اخیر، گذر از تکنولوژی ترانزیستورهای مسطح و رسیدن به تکنولوژی FinFET کافی بود تا قانون مور در 10 سال گذشته رعایت شود. اما آنطور که پیداست حتی این تاریخ انقضای این موضوع نیز در حال اتمام است. ترانزیستورهای دور تا دور دروازه ( GAA یا Gate-all-around) برای فناوری 3 نانومتر و بیش از آن کافی به نظر میرسند، ولی این انتقال میتواند بهای سنگینی داشته باشد. اما به نظر میرسد که ریختهگریهای پیشرفته در سرتاسر جهان به فکر نودهای کوچک تر از 3 نانومتر هستند. اما چگونه؟
چگونگی تولید نودهای کوچک تر از 3 نانومتر
در حالی که پیشرفتهترین تراشههای امروزی با فناوری 7 یا 5 نانومتری تولید میشوند، ریخته گریهای بزرگی مانند TSMC و GlobalFoundries با بهرهگیری از تکنولوژی ترانزیستورهای نسل بعدی (GAA-FET)، مشغول توسعه فناوریهای جدیدتر با اندازههای 3 نانومتر و 2 نانومتر هستند. اگرچه GAA-FET مزایایی از قبیل مقیاس پذیری بهتر، زمان تعویض سریعتر، جریان بهتر درایو و نشت کمتر را در خود دارد، اما FinFET همچنان به عنوان فناوری مورد علاقه تولید کنندگان باقی مانده است زیرا معتقدند که میتوانند با این تکنولوژی سریعتر و بهتر جلو بروند و بهرهوری بیشتری داشته باشند.
به عنوان مثال سال گذشته، شرکت TSMC در سمپوزیوم فناوری گفت که فناوری N3 آن تا 50 درصد عملکرد بهتر، 30 درصد کاهش مصرف برق و مهمتر از آن، 1.7 برابر تراکم بیشتری به نسبت N5 ارائه میدهد. استفاده از فرآیند و تکنولوژی اثبات شده و قابل پیش بینیتر، به شرکت TSMC زمان کافی برای آزمایش فناوری GAA-FET و استفاده آن در فناوری 2 نانومتر را میدهد. آنطور که از گمانهزنیها پیداست، این شرکت قصد دارد تا سال 2024 ترانزیستورهای 2 نانومتری را آماده تولید انبوه کند.
طبق گزارش مهندسی نیمه هادی، اینتل و سامسونگ همچنان در تلاش برای رسیدن به فناوری نودهای 3 و 2 نانومتری هستند. از طرف دیگر چندین نوع مختلف از فناوری GAA-FET وجود دارد و سامسونگ قصد دارد برای پیشروی فناوری منحصر خود، از MBC-FET های مبتنی بر ورق نانو (Multi-Bridge FET Channel) استفاده کند. اساساً، تکنولوژي MBC-FET همان تکنولوژي FinFET است که دروازه خود را به گوشهها و به دور ورقهای نانو سیلیکون منتقل کرده است.
در نهایت چه؟
به نظر میرسد FinFET در حال بازنشسته شدن است و ریخته گریها باید از تکنولوژی GAA-FET برای توسعه نودهای 3 نانومتری خود استفاده کنند. هر چند که هزینه توسعه این فناوری هم به قدری بالاست که بعید به نظر میرسد به غیر از چند کارخانه اصلی و بزرگ این حوزه، شرکتهای دیگری بتوانند در آن فعالیت کنند. ممکن است با گذر زمان، تولید کنندگان برای بهبود عملکرد خود از نیمه رساناهای با قابلیت تحرک بالا مانند ژرمانیوم، آنتی مونید گالیم و آرسنید ایندیم استفاده کنند، اما به نظر میرسد که فناوری GAA-FET آخرین مرحله قانون مور باشد. یعنی تولیدکنندگان باید با معماری پیشرفته، تراشههای جدید ایجاد کنند تا همان روند را حفظ کنند.
نظر شما درباره نودهای کوچک تر از 3 نانومتر و طرحهای رسیدن به آن چیست؟
توسط 
توسط 
توسط 
چقدر هیجان انگیز،بعید میدونم اخر کار باشه