[ad_1]
Por lo tanto, las celdas estándar que representan los componentes básicos de las bibliotecas lógicas se han convertido de un dispositivo de tres costillas a un dispositivo de dos costillas. El botón que las empresas utilizaban para escalar los transistores se llamaba “escalado de altura de traza”. Podrías escalar estructuralmente la celda estándar sin escalar el espaciado, simplemente porque podrías reducir el número de aletas y usar aletas cada vez más altas en su lugar. Por tanto, hay dos argumentos a favor del FinFET: en primer lugar, un mejor control electrostático y, en segundo lugar, una mayor eficiencia.
Entonces dígame por qué la industria de los semiconductores está intentando reemplazar el FinFET a pesar de todas sus ventajas. ¿Por qué está al límite?
Permítanme comenzar diciendo esto: aunque la transición de transistores planos a transistores con forma de aleta fue un hecho, desafortunadamente a la nanohoja le resultará más difícil ofrecer los mismos beneficios que vimos con el FinFET.
La razón por la que estamos cambiando a nanohojas se debe principalmente al control electrostático. Anteriormente se utilizaba una aleta que iba anclada en la oblea. La nervadura tenía que tener un perfil muy recto, por lo que se necesitaba una nervadura delgada de silicio muy recta desde arriba hasta abajo (la base de la nervadura) para garantizar que se tuviera un control preciso sobre todo el canal.
Sin embargo, los perfiles de las aletas nunca son perfectamente rectos, por lo que siempre sale una cierta cantidad de potencia desde la parte inferior de la aleta. Algunas de las grandes fundiciones están intentando mejorar el perfil de las nervaduras para garantizar el control electrostático. Pero, sinceramente, hay mucho que puedes hacer.
Al mismo tiempo, todos querían escalar la longitud de la puerta del transistor, pero se dieron cuenta de que cada vez era más difícil escalar aún más la longitud de la aleta y la puerta simultáneamente y seguir manteniendo el mismo control electrostático.
Lo que sucede es que pasamos a una estructura GAA completa, donde todo el canal está envuelto en los cuatro lados para obtener un campo de compuerta fuerte, que puede garantizar una fuerte conmutación de encendido/apagado y reducir la corriente de fuga. Esto le permite escalar aún más la longitud de la puerta dentro del dispositivo nanosheet.
Entonces, ¿simplemente ya no es sostenible implementar FinFET a la escala de los nodos de proceso más avanzados? ¿Cuáles son los beneficios para las empresas que están familiarizadas con la tecnología de nanohojas?
Bien. El problema es sólo una cuestión de geometría. A medida que fabrica transistores cada vez más pequeños, termina con un par de aletas por dispositivo. El siguiente paso es explorar la posibilidad de un dispositivo de aleta única, ¿verdad? Sin embargo, el problema con una sola aleta es que si desea mantener la corriente de accionamiento que tenía con un par de aletas, debe duplicar la altura de la única aleta.
Por ejemplo, en un escenario de doble aleta, la aleta puede tener una altura de 50 nm. Para una sola aleta, habría que cambiar a una aleta de 100 nm, que es muy alta y, por lo tanto, muy difícil y rentable de producir.
Y al mismo tiempo la cantidad de parásitos. [most notably the capacitance and resistance] Acumularlos en una estructura tan alta anularía cualquier beneficio de un diseño más compacto del dispositivo en primer lugar. Por lo tanto, no es que las aletas de 100 nm funcionen tan bien como un par de aletas de 50 nm colocadas una al lado de la otra.
Cuando nos dimos cuenta de que el dispositivo de doble aleta estaba casi al final de su vida útil, resultó que estaba cortando geométricamente la aleta única en placas (de 20 a 25 nm de altura, por ejemplo) y luego apilándolas una encima de la otra. con la puerta envolviéndose [the channel] le ofrece el mejor compromiso en términos de ancho efectivo [maximizing drive current] y minimizando los parásitos [in the same footprint that would fit a single fin]. Es pura geometría.
Esta es la razón por la que las empresas han comenzado a invertir en la transición a los transistores de nanocapa, y también es la razón por la que diferentes fundiciones están tomando caminos diferentes. Algunas fundiciones adoptaron las nanoláminas antes que otras, y eso se debe simplemente a que las nanoláminas y los FinFET todavía compiten por el dominio en estas dimensiones, en términos de resistencia al impacto. [a balance between] la eficiencia, el impulso y los parásitos del dispositivo.
Dicen que todos están tratando de descubrir cuándo vale la pena molestarse en cambiar a la nanocapa.
Exactamente. Sabemos que la distancia entre las dos aletas está limitada por la cantidad de metal que puedes apretar entre las dos aletas para formar la puerta. Entonces, en algún momento te quedarás atrapado con una sola aleta, y con una sola aleta sabes que estás frito. Sin Nanosheet, no se puede lograr el mismo rendimiento y mejoras de rendimiento. El punto de cruce depende de su trayectoria, pero eso ocurre en dimensiones de nodo de alrededor de 3 nm o 2 nm.
[ad_2]