مؤسسه میکروالکترونیک آکادمی علوم چین (IMECAS) یک جریان فرآیند آزمایشی برای ساخت ترانزیستورهای گیت دوربسته (GAA) با استفاده از نانوشیتهای انباشته و لیتوگرافی ایمرسیون DUV توسعه داده و دستگاههای کاربردی را به نمایش گذاشته است. بنابر گزارش DigiTimes، این فرآیند برای استفاده نهایی در فناوریهای فرآیندی کلاس ۳ نانومتر و کوچکتر توسط تراشهسازان چینی که به اسکنرهای EUV دسترسی ندارند، در نظر گرفته شده است.
در حالی که مؤسسه IMECAS دستگاههای GAA کاربردی را به نمایش گذاشته است، پارامترهای هندسی حیاتی را که امکان مقایسه با ترانزیستورهای کلاس ۳ نانومتر سایر تراشهسازان را فراهم میکند، فاش نکرده است. علاوه بر این، جریان فرآیند آزمایشی برای ساخت ترانزیستورها حتی یک فرآیند تعریفشده برای ساخت تراشههای تحقیقاتی نیست، چه رسد به یک فرآیند تولید کامل کلاس ۳ نانومتر.
با این وجود، این دستاورد بسیار مهم است زیرا نشان میدهد که چین قادر است شاخه خاص خود از تکامل نیمههادیها را بدون استفاده از ابزارهای پیشرفته شرکتهای غربی توسعه دهد.
تکمیل یکپارچهسازی اولیه فرآیند
یه تیانچون (Ye Tianchun)، مهندس ارشد پروژه ویژه ملی شماره ۰۲ چین، در کنفرانس IC World در پکن اعلام کرد که مؤسسه IMECAS «یکپارچهسازی اولیه فرآیند» را برای ترانزیستورهای GAA با کانال نانوشیت انباشته شده که با لیتوگرافی DUV ساخته شدهاند، تکمیل کرده است. محققان این مؤسسه دستگاههایی با نسبتهای Ion/Ioff برابر با ۹.۷×۱۰⁵ و ۷.۶×۱۰⁵ به دست آوردند که هر دو از آستانه ۵×۱۰⁵ فراتر رفتهاند، به این معنی که کنترل گیت لایههای انباشته به درستی کار میکند. این ارقام نشان میدهند که ترانزیستورهای آزمایشی میتوانند بین حالتهای رسانا و غیررسانا خود تمایز قائل شوند، اما اطلاعات کمی درباره چگالی ترانزیستور یا تطابق ابعاد فیزیکی آنها با فناوریهای تجاری کلاس ۳ نانومتر ارائه میدهند.
بهویژه، مؤسسه IMECAS فاصله گیت (gate pitch)، فاصله فلز (metal pitch)، ابعاد نانوشیت، چگالی ترانزیستور، چگالی حافظه SRAM یا سایر مشخصات هندسی را که میتواند دستگاههای آن را در مقایسه با نودهای تولیدی کلاس ۳ نانومتر شرکتهای اینتل (Intel)، سامسونگ فاندری (Samsung Foundry) یا تیاسامسی (TSMC) قرار دهد، فاش نکرده است. بنابراین، این دستاورد باید به عنوان اعتبارسنجی یک فرآیند GAA با نانوشیت انباشته مبتنی بر لیتوگرافی DUV در نظر گرفته شود تا شواهدی مبنی بر اینکه چین یک فرآیند ۳ نانومتر را بدون EUV توسعه داده است.
مهمترین بخش این آزمایش این است که مؤسسه IMECAS در حال بررسی نحوه ساخت دستگاههای GAA مورد نظر برای فناوریهای آینده کلاس ۳ نانومتر و پیشرفتهتر بدون استفاده از لیتوگرافی EUV است؛ کاری که پیش از این هیچکس در تولید انبوه انجام نداده است.
ترانزیستورهای GAA در نودهای پیشرفته جانشین دستگاههای FinFET شدهاند زیرا قرار دادن گیت در اطراف کانالهای نانوشیت کنترل الکترواستاتیکی بهتری را با کاهش ابعاد ترانزیستور فراهم میکند. مؤسسه IMECAS از سال ۲۰۲۰ فناوریهای مورد نیاز برای این انتقال را توسعه داده است و تمرکز ویژه آن بر روی نودهای پایینتر از ۳ نانومتر بوده و به همین دلیل اکنون از ۳ نانومتر به عنوان بخشی از اعلامیه خود نام میبرد.
کاهش وابستگی چین به ابزارهای پیشرفته خارجی
نیازی به گفتن نیست که فعالیتهای مؤسسه IMECAS در سالهای اخیر بر کاهش وابستگی چین به ابزارها، نرمافزارها و سایر فناوریهایی متمرکز بوده است که توسط شرکتهای غربی طراحی شدهاند و بنابراین مشمول محدودیتهای صادراتی اعمال شده توسط کشورهای آمریکایی، ژاپنی یا اروپایی هستند.
از جمله، یه تیانچون به نوآوری معماری، بهینهسازی همزمان طراحی و فناوری (DTCO)، بهینهسازی همزمان سیستم و فناوری (STCO) و «استخراج ارزش بیشتر» از فناوریهای ساخت بالغ اشاره کرد. در حال حاضر، نتیجه مؤسسه IMECAS یک مسیر مبتنی بر DUV را برای تحقیق روی ترانزیستورهای GAA با نانوشیت انباشته برای فناوریهای آینده کلاس ۳ نانومتر نشان میدهد، اما یک فرآیند ۳ نانومتر توسعهیافته توسط چین را که حتی در آینده بلندمدت آماده تولید باشد، نشان نمیدهد.
حتی اگر مؤسسه IMECAS در نهایت دستگاههای GAA با مقیاس مناسب را با استفاده از DUV به نمایش بگذارد، یا پارامترهای هندسی حیاتی کار فعلی را فاش کند، باز هم با فناوری کلاس ۳ نانومتر آماده تولید فاصله زیادی خواهد داشت. تولید تجاری مستلزم یکپارچهسازی لیتوگرافی با رسوبگذاری، اچ کردن، پاکسازی، متدولوژی، کنترل فرآیند، مواد، دماها و بسیاری مراحل و پارامترهای دیگر است. در حال حاضر، مؤسسه IMECAS چنین جریان تولیدی را به نمایش نگذاشته است.
منبع: tomshardware.com