Miért igényelnek a fejlett ostyavezetési folyamatoknak FinFets -t?

A FinFET technológia innovatív háromdimenziós tranzisztorszerkezetet vezet be a ostya gyártásában, amely lehetővé teszi a tranzisztor hatékonyabb teljesítményét a fokozott kapu-vezérlés és a csökkent szivárgási áram révén. Ez kritikus fontosságú a kisebb, gyorsabb és energiahatékonyabb félvezető eszközök lehetővé tétele érdekében. Mivel a félvezető folyamatcsomópontok továbbra is zsugorodnak, a FinFET technológia használata egyre gyakoribb és fontosabb.

Háttér: A hagyományos sík tranzisztorok korlátozásai

A hagyományos síkbeli MOSFET -ekben, amikor a folyamatcsomópontok zsugorodnak (pl. 90 nm -ről 65 nm -re), a következő technikai kihívásokkal szembesülünk:

A rövid csatornahatás:Ahogy a tranzisztor kapu hossza csökken, a kapu képessége a csatorna szabályozására csökken, ami megnövekedett szivárgási áramot és csökkentési sebességet eredményez.

Megnövekedett szivárgási áram:Az államon kívüli szivárgási áram növekedése a nyugalmi energiafogyasztás jelentős növekedéséhez vezet.

Alsó küszöb swing probléma:A hagyományos MOSFET -ek alsó küszöbérték -lejtése 60 mV/évtizedre korlátozódik, ami korlátozza a váltási hatékonyságot alacsony energiaellátásnál.

A FinFET technológia bevezetése
A FinFet (FinFet (FinFET) egy háromdimenziós tranzisztor technológia, amely javítja a hagyományos MOSFET-ek teljesítményét:

Fokozott árammeghajtó képesség:A FinFets lehetővé teszi a magasabb hajtásáramot egy háromdimenziós szerkezeten keresztül. Ennek oka az, hogy a Finfet csatornája egy "uszony", amely merőleges a szubsztrát felületére, lehetővé téve a nagyobb hatékony szélesség elérését ugyanabban a lábnyomban.

Jobb kapuvezérlés:A FinFets -ben a kapu három oldalról be lehet zárni a "Fin" csatornát, amely nagymértékben javítja a kapu képességét a csatorna elektromos mezőjének vezérlésére, jelentősen csökkentve a rövid csatornahatást.
Csökkent szivárgási áram:A FinFets a jobb kapuvezérlés és a rövidebb tényleges csatornahosszok révén jelentősen csökkentheti a szivárgási áramot. Ez elengedhetetlen az alacsony teljesítményű áramkörök megvalósításához.

A gyártási folyamat kihívásai a FinFets számára
A FinFets nyilvánvaló műszaki előnyei ellenére gyártási folyamataik új kihívásokat is jelentenek:

Bonyolultabb folyamatáramok:A FINFET-ek gyártásához bonyolultabb folyamat lépéseket igényel, beleértve a több litográfiát és a maratási lépést is, hogy pontos háromdimenziós struktúrákat képezzen.

19-00155-01_ Aheater blokk, 150 mm

Felszerelés és folyamatfrissítések:Fejlett berendezésekre és folyamatokra van szükség, például a nagy pontosságú litográfia (EUV litográfia) és a rendkívül szelektív maratási folyamatok.

Hozamszabályozás:A háromdimenziós struktúrák bonyolultsága növeli a hibák valószínűségét, szigorúbb hozamszabályozási és ellenőrzési technikákat igényel.

A finfetas előnyeinek igazolása

A folyamat 10 nm-re és alcsomókra mozog, a FinFet technológia előnyei nyilvánvalóbbá válnak:

IMproved teljesítmény és csökkent energiafogyasztás:A jobb ellenőrzéssel és az alacsonyabb szivárgási árammal a FinFets jelentősen csökkentheti az energiafogyasztást, miközben fenntartja a teljesítményt.

16-033932-00 6 inch showhead hegesztés

Megnövekedett integráció:A kisebb sejtméretek és a nagyobb áramsűrűség lehetővé teszi a chipek számára, hogy több funkciót és áramkört integráljanak.