Ранее мы рассказали об исследованиях в области питания транзисторов с обратной стороны кристалла, которые жизненно необходимы для дальнейшего развития индустрии. Как и в случае с технологией PowerVia, в следующем году мы можем ожидать появления первых транзисторов RibbonFET от Intel. Помимо Intel, TSMC также рассказала о своих инновациях в рамках конференции IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM 2023).
Исследования разных материалов играют все большую роль в полупроводниковой индустрии. Конечно, мы говорим только о кремниевых чипах, но производители уже давно используют практически всю периодическую таблицу Менделеева. Необходимые электрические свойства, достаточные характеристики изоляции, максимально простая обработка – существуют десятки факторов, которые важны при выборе того или иного материала. Например, для первых транзисторов RibbonFET Intel будет использовать SiGe (кремний-германий).
Intel и TSMC, похоже, движутся в одном и том же направлении для дальнейшего развития транзисторов 2 нм и меньше, компании фокусируются на дисульфиде молибдена (MoS2) и селениде вольфрама (WSe2) для своих стекированных транзисторов. Дисульфид молибдена хорошо подходит для n-канала, а селенид вольфрама - для p-канала. Однако здесь также используются такие композиты, как оксид гафния (HfOx) и нитрид титана (TiN).
Complementary FET (CFET) представляют собой сложенные N&P MOS-транзисторы, которые позволяют уменьшить занимаемую площадь без перехода к сложности GAA-транзисторов. Прежде всего, здесь должны выиграть ячейки High-Density SRAM, с которыми можно будет достичь еще более высокой плотности. Ячейка HD SRAM, изготовленная из нанолистовых транзисторов, почти в два раза больше, чем аналогичная ячейка, изготовленная из CFET.
Intel представит новые транзисторы RibbonFET в рамках тепхроцесса Intel 20A уже в следующем году. Оптимизированный вариант будет использоваться для техпроцесса Intel 18A, а первые чипы тоже появятся в 2024 году.
Удивительно, но все производители полупроводников довольно сдержанны насчет техпроцессов менее 2 нм. Intel еще не объявила никаких названий для третьего этапа эры ангстрема, TSMC также пока не предоставила никаких подробностей о техпроцессе N2, который будет внедрен с 2025 года. Создается впечатление, что они все еще ищут правильный рецепт. Конечно, исследовательские отделы наверняка предлагают первые решения, но здесь следует учитывать все компоненты в совокупности, только так можно сформировать полный дизайн техпроцесса.
Из выступлений представителей Intel, IMEC, TSMC и многих других компаний ясно одно: исследования материалов весьма сложны и будут оставаться таковыми. Более того, от исследователей требуют более творческого подхода к выбору материалов, и в результате отдельные этапы технологического процесса не становятся проще. Однако закон Мура не должен прерваться, поэтому исследования будут продолжаться. Конечно, фундаментальные подходы могут быть самыми разными: некоторые производители говорят о выполнении закона только с новыми корпусировками. Та же NVIDIA, не имеющая собственных заводов по производству полупроводников, заявляет, что закон Мура больше не может быть соблюден без поддержки искусственного интеллекта и связанных с ним оптимизаций.
Подписывайтесь на группу Hardwareluxx ВКонтакте и на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).