Колекції

Транзисторна технологія FinFET

Транзисторна технологія FinFET


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Нещодавно технологія FinFET зазнала значного збільшення рівня прийняття для використання в інтегральних мікросхемах. Порівняно з більш звичною площинною технологією, транзисторна технологія FinFET пропонує деякі суттєві переваги в дизайні ІС.

Технологія FinFET обіцяє забезпечити найвищий рівень масштабованості, необхідний для того, щоб забезпечити підтримку поточного прогресу з підвищеним рівнем інтеграції в інтегральних схемах.

FinFET пропонує багато переваг з точки зору обробки ІС, що означає, що він був прийнятий як основний шлях до включення в технологію ІС.

Фон FinFET

Технологія FinFET з’явилася в результаті невпинного підвищення рівня інтеграції. Основний принцип закону Мура виконувався протягом багатьох років з найперших років використання технології інтегральних схем. По суті, в ній зазначено, що кількість транзисторів на даній площі кремнію подвоюється кожні два роки.

Деякі знакові мікросхеми відносно ранньої ери інтегральних схем мали низький рівень транзисторів, хоча вони були прогресивними на той час. Наприклад, мікропроцесор 6800 мав лише 5000 транзисторів. У наш час на порядок більше.

Для досягнення значного збільшення рівнів інтеграції багато параметрів було змінено. Принципово розміри функцій зменшились, щоб дозволити виготовляти більше пристроїв у певній області. Однак інші показники, такі як розсіювання потужності та напруга в лінії, зменшились разом із підвищенням частотних характеристик.

Існує обмеження масштабованості окремих пристроїв, і оскільки технології процесів продовжували скорочуватися до 20 нм, досягти належного масштабування різних параметрів пристрою стало неможливо. Особливо постраждали такі, як напруга живлення, яка є домінуючим фактором у визначенні динамічної потужності. Було виявлено, що оптимізація для однієї змінної, такої як продуктивність, призводила до небажаних компромісів в інших сферах, таких як потужність. Тому необхідно було поглянути на інші більш революційні варіанти, такі як зміна структури транзистора від традиційного планарного транзистора.

Одне з ключових питань полягає в тому, що, оскільки технології використовують менші розміри функцій, джерело та сток використовуваних MOS-пристроїв зазіхають на канал, полегшуючи протікання струму витоку між ними, а також ускладнюючи вимкнення транзистора повністю.

Основи FinFET

Технологія FinFET бере свою назву від того, що використовувана структура FET виглядає як набір плавників при перегляді.

Насправді FinFET отримав свою назву від проф. Ченмін Ху, Цу-Джа Кінг-Лю та Джеффрі Бокор з Каліфорнійського університету, Берклі, які першими ввели цей термін в результаті форми конструкції.

FinFET - це тривимірні структури, які піднімаються над основою і нагадують плавник. "Плавники" ефективно формують джерело та сток, і таким чином вони забезпечують більший об'єм, ніж традиційний площинний транзистор для тієї ж області. Ворота обертаються навколо ребра, і це дає більше контролю над каналом, оскільки для управління існує достатня довжина. Крім того, оскільки канал розширений, через організм витікає дуже мало струму, коли пристрій перебуває у вимкненому стані. Це також дозволяє використовувати нижчі порогові напруги, а це призводить до кращої продуктивності та меншої витрати потужності.

Орієнтація воріт знаходиться під прямим кутом до вертикального ребра. І для переходу від однієї сторони плавця до іншої вона обгортає плавник, дозволяючи їй взаємодіяти з трьома сторонами плавника або каналу.

Ця форма затворної системи забезпечує вдосконалений електричний контроль за провідністю каналу, а також допомагає зменшити рівень струму витоку та подолати деякі інші короткоканальні ефекти.

Термін FinFET використовується дещо загально. Іноді його використовують для опису будь-якої багаторезової транзисторної архітектури на основі плавників незалежно від кількості воріт.

Переваги технології FinFET

Виробники мікросхем мають багато переваг використання FinFET.


Переваги FinFET
ПараметрДеталі
Розміри функційМожливий прохід через 20-нм бар'єр, який раніше вважався кінцевою точкою.
ПотужністьНабагато нижче споживання енергії дозволяє забезпечити високий рівень інтеграції. Перші, хто прийняв рішення, повідомили про покращення на 150%.
Робоча напругаFinFET працюють при меншій напрузі в результаті їх нижчої порогової напруги.
Робоча швидкістьЧасто перевищують 30% швидше, ніж версії, що не стосуються FinFET.
Статичний струм витокуЗазвичай знижується до 90%

Технологію FinFET застосовують у різних формах виробники мікросхем, яким потрібно збільшити щільність своїх мікросхем, не використовуючи такі невеликі розміри функцій, що продуктивність пристрою падає. Як результат, транзисторна технологія FinFET дозволила розвитку технології ІС продовжувати слідувати закону Мура.


Перегляньте відео: Будущее Видеокарт и Процессоров? Техпроцессы и Транзисторы.. #TechnoКАСТ (Червень 2022).