Samsung успешно создала 3-нм чип на совершенно новых транзисторах: быстрее, экономичнее, плотнее
Компания Samsung сообщила о создании опытного 256-Мбит массива памяти SRAM с использованием 3-нм техпроцесса и совершенного новых транзисторов MBCFET. Образец позволил подтвердить характеристики будущего техпроцесса. Тем самым Samsung от теории шагнула к практике и можно рассчитывать, что 3-нм производство полупроводников она запустит уже в следующем году.
Следует сказать, что аббревиатура MBCFET (multi-bridge channel FET) в названии нового типа транзисторов - это зарегистрированная торговая марка Samsung. В широком смысле это так называемые транзисторы GAAFET с кольцевым или всеохватывающим затвором, когда канал или несколько каналов транзистора окружены затвором со всех четырех сторон.
Эта концепция была представлена еще в 1988 году и хорошо изучена теоретически, но повод перейти на эту структуру появился лишь сейчас, поскольку ставшие классическими FinFET-транзисторы с вертикальными ребрами-плавниками перестают нормально работать с технологическими нормами менее 5 нм. В случае дальнейшего наращивания производительности и снижения потребления с одновременным уменьшением физических размеров транзисторов (в процессе снижения технологических норм) управлять транзисторными каналами становится сложнее. Поэтому увеличение площади контакта между затвором и каналом за счет полного охвата канала является простым выходом из ситуации, который, что очень важно, позволяет выпускать новые транзисторы на прежнем оборудовании.
Добавим, важным новшеством при производстве чипов на транзисторах MBCFET (GAAFET) станет возможность задавать ширину каналов-наностраниц, а также их число в составе каждого транзистора, для каждого отдельного случая. Например, для более производительной логики ширину наностраниц можно увеличить, а для блоков с низким потреблением уменьшить.
Более того, появляется возможность настолько гибкого проектирования, что даже в отдельно взятой шеститранзисторной элементарной ячейке SRAM часть транзисторов можно создать с широкими наностраницами-каналами, а часть с узкими. Именно это Samsung продемонстрировала при создании опытного 256-Мбит 3-нм массива SRAM. Измерения показали, что переход на ячейку со смешанными транзисторами на ровном месте снизил напряжение записи на 256 мВ.
Наконец, компания подтвердила способность добиться новых уровней производительности и эффективности. Так, по сравнению с 7-нм техпроцессом 7LPP скорость работы 3-нм MBCFET транзисторов выросла до 30 % (при одинаковом уровне потребления и сложности), а при работе на одинаковых частотах и той же сложности потребление снизилось до 50 %. Рост плотности транзисторов в смешанной схеме (SRAM плюс логика) составил до 80 %.
