FinFET Transistor Texnologiyası

FinFET texnologiyası son zamanlarda inteqral dövrələr içərisində istifadə üçün qəbulda böyük bir artım gördü. Daha adi planar texnologiya ilə müqayisədə FinFET tranzistor texnologiyası IC dizaynında bəzi əhəmiyyətli üstünlüklər təqdim edir.

FinFET texnologiyası, inteqral sxemlər içərisində artan inteqrasiya səviyyələri ilə mövcud irəliləyişin davam etdirilməsini təmin etmək üçün lazım olan üstün miqyaslılıq səviyyələrini təqdim etməyi vəd edir.

FinFET, IC emalı baxımından bir çox üstünlük təklif edir ki, bu da IC texnologiyasına daxil olmaq üçün əsas bir yol olaraq qəbul edildi.

FinFET arxa plan

FinFET texnologiyası inteqrasiya səviyyəsindəki amansız artım nəticəsində dünyaya gəldi. Moore qanununun əsas prinsipi, inteqrasiya olunmuş dövrə texnologiyasının ilk illərindən etibarən uzun illərdir. Əslində, müəyyən bir silikon sahəsindəki tranzistor sayının hər iki ildə iki dəfə artdığını bildirir.

Nisbətən erkən inteqrasiya olunmuş dövr dövründəki əlamətdar fişlərdən bəziləri, o zamana qədər inkişaf etsələr də, aşağı tranzistor sayına sahib idi. Məsələn, 6800 mikroprosessorda yalnız 5000 tranzistor var idi. Günümüzdə daha çox böyüklük əmri var.

İnteqrasiya səviyyəsində böyük artımlara nail olmaq üçün bir çox parametr dəyişdi. Verilən bir ərazidə daha çox cihaz hazırlanmasını təmin etmək üçün xüsusiyyət ölçüləri azalmışdır. Bununla birlikdə, enerji dağılımı və xətt gərginliyi kimi digər rəqəmlər artan tezlik performansı ilə birlikdə azalmışdır.

Ayrı-ayrı cihazların miqyaslandırılmasının məhdudiyyətləri var və proses texnologiyaları 20 nm-ə qədər azalmağa davam etdikdə, müxtəlif cihaz parametrlərinin düzgün miqyaslanmasına nail olmaq mümkün olmadı. Dinamik gücün təyin edilməsində dominant faktor olan enerji təchizatı gərginliyi kimi olanlar xüsusilə təsirləndi. Performans kimi bir dəyişən üçün optimallaşdırmanın güc kimi digər sahələrdə istənməyən güzəştlərlə nəticələndiyi məlum oldu. Bu səbəbdən ənənəvi planar tranzistordan tranzistor quruluşunda dəyişiklik kimi digər inqilabi variantlara baxmaq lazım idi.

Əsas məsələlərdən biri də texnologiyaların daha kiçik xüsusiyyət ölçülərindən istifadə edildiyi üçün istifadə olunan MOS cihazlarının mənbəyinin və drenajının kanala müdaxilə etməsi, aralarında qaçaq cərəyanının axmasını asanlaşdırması və tranzistorun söndürülməsini çox çətinləşdirməsidir. tamamilə.

FinFET əsasları

FinFET texnologiyası, adını istifadə edilən FET quruluşuna baxıldıqda bir dəstə qanad kimi görünməsindən götürür.

Əslində FinFET adını Prof. Yapının şəkli nəticəsində termini ilk tətbiq edən Berkeley Kaliforniya Universitetindən Chenming Hu, Tsu-Jae King-Liu və Jeffrey Bokor.

FinFETs, döşəmədən yuxarı qalxan və finə bənzəyən 3d strukturlardır. 'Fins' mənbəyi və drenajı əmələ gətirir və bu şəkildə eyni sahə üçün ənənəvi planar tranzistordan daha çox həcm təmin edir. Qapı fin ətrafına bükülür və bu, idarəetmə üçün kifayət qədər uzunluq olduğundan kanala daha çox nəzarət edir. Kanal uzadıldığı üçün cihaz 'söndürülmüş' vəziyyətdə olduğu zaman bədəndən sızan çox az cərəyan var. Bu, həm də aşağı eşik voltajlarının istifadəsinə imkan verir və daha yaxşı performans və daha az enerji yayılması ilə nəticələnir.

Qapı oriyentasiyası şaquli finə doğru açılardadır. Üzgəcin bir tərəfindən digər tərəfinə keçmək üçün üzgəcin üstünə sarılaraq, fin və ya kanalın üç tərəfi ilə birləşməsinə imkan yaradır.

Bu qapı quruluşu, kanal keçiriciliyi üzərində təkmilləşdirilmiş elektrik nəzarəti təmin edir və qaçaq cərəyan səviyyələrini azaltmağa kömək edir və bəzi digər qısa kanal təsirlərini aşır.

FinFET termini bir qədər ümumi şəkildə istifadə olunur. Bəzən qapı sayından asılı olmayaraq hər hansı bir fin əsaslı, çoxqat transistor memarlığını təsvir etmək üçün istifadə olunur.

FinFET texnologiyasının üstünlükləri

IC istehsalçılarının FinFET-lərdən istifadə etmələrinin bir çox üstünlükləri var.

FinFET texnologiyası, cihaz performansının düşəcəyi qədər kiçik xüsusiyyət ölçülərindən istifadə etmədən IC-lərinin sıxlığını artırması lazım olan IC istehsalçıları tərəfindən müxtəlif formalarda qəbul edilir. Nəticədə FinFET tranzistor texnologiyası IC texnologiyasındakı inkişafın Moore qanunlarına riayət etməyə davam etməsini təmin etdi.

Videoya baxın: Understanding The FinFet Semiconductor Process (Iyul 2022).