יבמ וסמסונג פיתחו טרנזיסטור אנכי מסוג חדש

15 דצמבר, 2021

טכנולוגיית VTFET החדשה מאפשרת לבצע מיזעור נוסף של הטרנזיסטורים ולהפחית את צריכת ההספק שלהם בכ-85% בהשוואה לטרנזיסטורי FinFET בגודל דומה. המטרה: 100 מיליארד טרנזיסטורים בשבב

בתמנה למעלה: המבנה של טרנזיסטור FinFET (מימין) בהשוואה למבנה של טרנזיסטור VTFET

החברות יבמ וסמסונג פיתחו טרנזיסטור מסוג חדש בשם Vertical Transport Field Effect Transistor – VTFET שלהערכתן יכול להמשיך בתהליך המיזעור של שבבים, ולספק ביצועים טובים יותר מאשר טרנזיסטורי FinFET מהדור הנוכחי, אשר משמשים כ”סוס העבודה” העיקרי של התעשייה בייצור רכיבים מתקדמים. הטכנולוגיה פותחה במעבדת המחקר של יבמ באולבני, ניו יורק, שם ממוקמת מחלקת הננו-טק של החברה ושם היא משתפת פעולה עם סמסונג בפיתוח טכנולוגיות שבבים חדשות מאז שנת 2011.

השינוי העיקרי במבנה הטרנזיסטור הוא המעבר מייצור אופקי לייצור אנכי. טרנזיסטור FinFET הוא בעיקרו טרנזיסטור אופקי שבו הצומת מקיף את השער משלושה צדדים כדי להשיג יכולת העברה מהירה של מטענים חשמליים רבים. טרנזיסטור VTFET בנוי כולו במתכונת אנכית, שבה המטענים החשמליים נעים לאורך הציר האנכי ולא לאורך הציר האופקי. הדבר מאפשר להקטין את מימדי מחיצות ההפרדה בין טרנזיסטורים סמוכים, ועל ידי כך לייצר יותר טרנזיסטורים ליחידת שטח בהשוואה לטכנולוגיית FinFET.

בנוסף, החברות מסרו שהמבנה הזה מאפשר להגדיל את מרכיבי ה-Source וה-Drain של הטרנזיסטור בהתאם לצורך ולפשט את מערך המוליכים החשמליים המקשרים בין הטרנזיסטורים בשבב. התוצאה שהיא שניתן יהיה להמשיך ולמזער את הטרנזיסטורים, להגדיל את צפיפות הטרנזיסטורים בשבב, ולקבל ביצועים משופרים. להערכת שתי החברות, טרנזיסטור VTFET מספק ביצועים כפולים או צריכת הספק נמוכה בכ-85% בהשוואה לטרנזיסטור FinFET בגודל דומה.

טרנזיסטורי VTFET במערך צפוף בתוך השבב (בכחול: מחיצות ההפרדה)
טרנזיסטורי VTFET במערך צפוף בתוך השבב (בכחול: מחיצות ההפרדה)

חברת יבמ מסרה שהיא ייצרה בהצלחה את השבבים הראשונים ומסרה אותם להערכה אצל לקוחות פוטנציאליים. ההכרזה החדשה מגיעה חצי שנה בלבד לאחר שיבמ, סמסונג וגלובלפאונדריז הכריזו על טכנולוגיית Nanosheets לייצור טרנזיסטורים ברוחב צומת של 2 ננומטר, אשר יתחרו גם הם בטרנזיסטורי FinFET, המשמשים כיום כטכנולוגיה המרכזית לייצור שבבים בתהליכים מתקדמים כמו 14, 10 ו-7 ננומטר. למעשה, טרנזיסטורי VTFET הם שיפור של טכנולוגיית Nanosheets. להערכת יבמ, הטכנולוגיה החדשה תאפשר לייצר שבבי ענק שיוכלו להגיע לגודל של עד 100 מיליארד טרנזיסטורים בשבב.

חתך רוחב של טרנזיסטורי Nanosheets
חתך רוחב של טרנזיסטורי Nanosheets
Share via Whatsapp

פורסם בקטגוריות: חדשות , סמיקונדקטורס

פורסם בתגיות: טרנזיסטור