Французи представили семиуровневый GAA-транзистор завтрашнього дня

Давно не секрет, що з 3-нм техпроцесу транзистори перейдуть від вертикальних «ребристих» каналів FinFET на горизонтальні канали-сторінки, повністю оточені затворами або GAA (gate-all-around). Сьогодні французький інститут CEA-Leti показав, як можна використовувати техпроцеси виробництва FinFET-транзисторів для випуску багаторівневих GAA-транзисторів. А збереження наступності техпроцесів ― це надійна основа для швидкої трансформації.

До симпозіуму VLSI Technology & Circuits 2020 фахівці CEA-Leti підготували доповідь про виробництві семиуровневого GAA-транзистора (окреме спасибі пандемії коронавіруса, завдяки якій документи виступів, нарешті, стали з’являтися оперативно, а не місяці після конференцій). Французькі дослідники довели, що можуть випускати GAA-транзисторів з каналами у вигляді цілої «стопки» наносторінок з допомогою широко використовуваної технології так званого RMG-процесу (replacement metal gate або, по-російськи, текст (тимчасовий) металевий затвор). У свій час техпроцес RMG був адаптований для виробництва FinFET-транзисторів і, як бачимо, може бути поширений на випуск GAA-транзисторів з багаторівневим розташуванням каналів-сторінок.

Компанія Samsung, наскільки нам відомо, з початком виробництва 3-нм чіпів планує випускати дворівневі GAA-транзистори з двома розташованими друг над іншому плоскими каналами (наносторінками), оточеними з усіх боків затвором. Фахівці CEA-Leti показали, що можливо випускати транзистори з сімома каналами-наносторінками й при цьому ставити каналах потрібну ширину. Наприклад, експериментальний GAA-транзистор з сімома каналами випустили у версіях шириною від 15 нм до 85 нм. Зрозуміло, що це дозволяє задавати транзисторів точні характеристики і гарантувати їх повторюваність (зменшувати розкид параметрів).

За словами французів, чим більше рівнів каналів в GAA-транзисторі, тим більше ефективна ширина сумарного каналу і, отже, краща керованість транзистором. Також в багатошаровій структурі менше струми витоку. Наприклад, семи рівневий GAA-транзистор має в три рази менші струми витоку, ніж дворівневий (умовно ― як у GAA Samsung). Що ж, індустрія, нарешті, знайшла шлях наверх, йдучи від горизонтального розміщення елементів на кристалі до вертикального. Схоже, мікросхем все ж не доведеться збільшувати площу кристалів, щоб стати ще швидше, могутніше і енергоефективніше.