Wereldrecord: GAAFET-IC in 5nm-technologie van IBM, Samsung & GlobalFoundries

7 juni 2017, 10:27
Opnamen met de elektronenmicroscoop. Afbeelding: IBM, Samsung en GlobalFoundries
Opnamen met de elektronenmicroscoop. Afbeelding: IBM, Samsung en GlobalFoundries
IBM , Samsung en GlobalFoundries zijn er samen in geslaagd om de eerste chip ter wereld in 5nm-technologie te ontwikkelen. De 5nm-chip van IBM is ook nog eens één van de eerste IC’s met GAA-transistors (Gate-All-Around) en waarschijnlijk zelfs de eerste serieuze toepassing van EUV-lithografie (Extreme UltraViolet).

GAAFET’s vormen de volgende stap in de evolutie na de Tri-Gate-FinFET’s, die tot nu toe werden gebruikt bij structuurbreedtes van 22 en 14 nm. Maar die techniek werkt naar verwachting alleen tot 7 nm. Van GAAFET’s verwacht men dat die ook nog in 3nm-technologie te fabriceren zijn. Het einde van Moore’s Law wordt daarmee weer een stukje vooruitgeschoven.

Tot nu toe werden de transistors van IC’s geproduceerd door lagen van verschillende materialen op elkaar aan te brengen. Maar naarmate de structuren kleiner worden, wordt het steeds moeilijker om zulke 2D-transistors nog met goede eigenschappen (snelheid en lekstromen) te maken. Er zijn steeds minder atomen beschikbaar om de stroom te transporteren.

FinFET’s losten dat op door gebruik te maken van de derde dimensie. Een 3D-structuur steekt boven het substraat uit en bevat dus toch meer atomen. Op die manier konden veel transistors per oppervlakte-eenheid worden ondergebracht. GAAFET’s echter zijn bijna weer 2D-structuren, maar nu opgebouwd met de ervaringen die met de 3D-techniek zijn opgedaan. Het hier gebruikte type is een soort van gedraaide FinFET’s, want de vinnen staan nu niet meer rechtop, maar ze liggen vlak. We kunnen de vin dan zien als een soort nanodraad of nanolaag tussen de drain en de source. Bij de GAAFET van IBM worden drie van die lagen over elkaar gelegd en de gate vult de tussenruimtes op, wat een groot kanaalvolume en een grote gate-oppervlakte oplevert, waardoor goede elektrische eigenschappen mogelijk zijn.
 
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items