Zašto napredni procesi Wafer -a zahtijevaju Finfets?

FINFET tehnologija uvodi inovativnu trodimenzionalnu tranzistorsku strukturu u izradi vafla koja omogućava učinkovitije performanse tranzistora kroz poboljšanu kontrolu vrata i smanjenu struju istjecanja. Ovo je presudno za omogućavanje manjih, bržih i energetski učinkovitijih poluvodičkih uređaja. Kako se čvorovi procesa poluvodiča i dalje smanjuju, upotreba FINFET tehnologije postaje sve češća i važnija.

Pozadina: Ograničenja tradicionalnih ravninskih tranzistora

U konvencionalnim planarskim mosfetima, kako se procesni čvorovi smanjuju (npr. Od 90 nm do 65 nm i šire), nailazimo na sljedeće tehničke izazove:

Efekt kratkog kanala:Kako se duljina vrata tranzistora smanjuje, sposobnost vrata za kontrolu kanala smanjuje se, što rezultira povećanom strujom curenja i smanjenom brzinom prebacivanja.

Povećana struja curenja:Povećanje struje istjecanja izvan stanja dovodi do značajnog povećanja mirovanja potrošnje energije.

Problem s zamahom subthreshola:Nagib konvencionalnih MOSFET -ova podlozi ograničen je na 60 mV\/desetljeće, što ograničava njihovu učinkovitost prebacivanja pri radu male snage.

Uvođenje FINFET tehnologije
FINFET (FINFET (FINFET) je trodimenzionalna tranzistorska tehnologija koja poboljšava performanse tradicionalnih MOSFET-a prema:

Poboljšana sposobnost pogona struje:Finfeti omogućuju veće struje pogona kroz trodimenzionalnu strukturu. To je zato što je kanal FINFET -a "peraja" koja stoji okomito na površinu supstrata, što omogućava postizanje veće efektivne širine u istom otisku.

Bolja kontrola vrata:U Finfetima, vrata mogu zatvoriti kanal "peraja" s tri strane, što uvelike povećava sposobnost vrata za kontrolu električnog polja kanala, značajno smanjujući učinak kratkog kanala.
Smanjena struja curenja:Finfeti su u stanju značajno smanjiti struju curenja kroz bolju kontrolu vrata i kraće efektivne duljine kanala. To je ključno za realizaciju krugova male snage.

Izazovi procesa proizvodnje za Finfets
Unatoč očiglednim tehničkim prednostima Finfeta, njihovi proizvodni procesi također predstavljaju nove izazove:

Složeniji protoci procesa:Izrada finfeta zahtijeva složenije korake procesa, uključujući višestruke litografije i korake za jetkanje, kako bi se stvorile točne trodimenzionalne strukture.

19-00155-01_ aheater blok, 150 mm

Nadogradnja opreme i procesa:Potrebna su napredna oprema i procesi, poput visoko precizne litografije (EUV litografija) i visoko selektivnih procesa jetkanja.

Kontrola prinosa:Složenost trodimenzionalnih struktura povećava vjerojatnost oštećenja, zahtijevajući čvršće tehnike kontrole i inspekcije.

Provjera prednosti Finfetsas

Proces se kreće na 10nm i pod-node, prednosti FINFET tehnologije postaju očiglednije:

IMPROVED Performanse i smanjena potrošnja energije:Uz bolju kontrolu i nižu struju curenja, Finfeti su u stanju značajno smanjiti potrošnju energije uz održavanje performansi.

16-033932-00 6 inčni showhead zavarivanje

Povećana integracija:Manje veličine ćelija i veća gustoća struje omogućuju čipovima da integriraju više funkcija i kruga.