TSMC ve ASML, 2nm işlem düğümüne nasıl erişmeyi planlıyor?

yılından beri Florian yayınlandı
yarınki yayınla Apple iPhone 12, iPhone 12 Pro ve iPad Air (2020), dünyanın dört bir yanındaki tüketiciler ilk kez 5nm yonga setini deneyimleyebilecek. Dünyanın bir numaralı bağımsız dökümhanesi TSMC tarafından inşa edilen Apple'ın A14 Bionic ayakkabı çekeceği, düşünülemez 11,8 milyar transistörü entegre bir devreye sığdırıyor. Bu, A8,5 Bionic tarafından kullanılan 13 milyar transistörle karşılaştırılır.

TSMC ve ASML, 3nm ve 2nm çiplere dönüşüyor

Huawei'nin 9000nm Kirin 5'i, Mate 40 serisine güç sağlar, ancak Apple'ın aksine, 5nm Kirin çiplerinin sayısı, ABD Ticaret Bakanlığı'nın ABD yapımı teknolojiyi kullanan dökümhanelerin müşterilere teslimat yapmasını engelleyen bir kural değişikliği nedeniyle sınırlıdır. Huawei. Şirket 15 milyon 5nm çip sipariş etti, ancak kural değişikliği Eylül ortasında yürürlüğe girene kadar yalnızca 8,8 milyon aldı. Huawei, 5nm yongasını yalnızca yeni amiral gemisi telefonuna güç sağlamak için değil, aynı zamanda 5G ağ baz istasyonlarına ve katlanabilir telefonunun (Mate X2) devamına güç sağlamak için de kullanıyor. Gelecek yıl, Samsung iki 5nm Exynos yongası çıkaracak, Qualcomm ise Snapdragon 875 ile kulübe katılacak.

Ancak TSMC ve Samsung gibi şirketlerin 5nm bileşenlerini övmek için zamanları bile olmayacak. Bunun nedeni, her iki dökümhanenin de zaten 3nm işlem düğümü üzerinde çalışıyor olmasıdır. 1965'te Intel'in kurucu ortağı Gordon Moore, bir çip üzerindeki transistörlerin yoğunluğunun her yıl iki katına çıktığını gözlemledi. Daha sonra bunu transistörlerin yoğunluğunu iki yılda bir ikiye katlayarak revize etti. Böylece kutlamak için çok az zaman kalır.

Moore Yasasını canlı tutmak için geliştirilen araçlardan biri de Aşırı Ultraviyole Litografidir (EUV). Litografi, ince silikon levhalar üzerindeki devreleri basmak için kullanılır. Bir yonga setinin boyutunu ve içine yerleştirilmesi gereken milyarlarca transistörü düşündüğünüzde, bir yonganın içinde son derece ince işaretlerin yapılması gerektiğini anlayabilirsiniz. EUV bunu mümkün kılmak için ultraviyole ışınları kullanır. TSMC'nin birlikte çalıştığı N5 düğümü, 5 katmana kadar 14nm kullanabilir. 3nm işlem düğümü, 15nm ile aynı sayıda transistörde %5'e kadar güç artışı ve güç tüketiminde %30'a kadar azalma (aynı saat hızlarında ve karmaşıklıkta) sağlayabilir.

Hollandalı litografi şirketi ASML, 3nm'de litografinin 20 katman üzerinde kullanılabileceğini iddia ediyor. ASML CEO'su Peter Wennink şöyle diyor: "Mantıkta N5'te 10 katmanın üzerinde olduğumuzu ve N3'te 20'nin üzerinde olacağımızı düşünüyorum ve aslında bunun emeklediğini görüyoruz. Bu, geçiş yapmanın çok daha fazla fayda sağlaması gerçeğidir. DRAM için de geçerli olan bu çok modelli DUV (Derin Ultraviyole) stratejilerini tek modellemeye ve kaldırmaya.Tek bir litografik pozlama keskin çözünürlük izlenimi vermediğinde, Çift desenli pozlamalar kullanılır.Bellek yongası üreticileri (RAM) ve NAND) bu sürece güvenir.

TSMC, 3nm yongalar için GAAFET'e (her yönden geçit) geçmeden önce 2nm modu için FinFET transistörlerini kullanmayı planlıyor. Bir kanalı her yönden çevrelemeyen FinFET'in aksine, GAA bir Geçit kullanarak bir kanalı çevreler. İkinci yöntem, akım kaçağını neredeyse ihmal edilebilir hale getirir.

ASML CEO'su Peter Wennink, şirketin litografi sistemlerini SMIC gibi Çinli dökümhanelere sevkıyat konusunda ABD Ticaret Bakanlığı kurallarına uyması gerektiğini söylüyor. Yönetici, "ASML, kurallardan etkilenen müşterilere doğrudan ABD'den gönderilen sistemler veya parçalar için bir ABD ihracat lisansı gerektiriyor. Bireysel müşteriler hakkında yorum yapmak bir politika olmasa da, tüm müşterilerimize hizmet ve destek vermeyi amaçlıyoruz. dünya çapında elimizden gelenin en iyisini yapmak, tabii ki faaliyet gösterdiğimiz yargı bölgeleri tarafından belirlenen yasa ve düzenlemelere uygun olmakla birlikte. SMIC, Çin'deki en büyük dökümhanedir ve şu anda 7nm işlem düğümü üzerinde çalışıyor pik üretimi 14nm'de SMIC daha gelişmiş litografik makinelere ihtiyaç duyuyor, ancak şu anda ABD Ticaret Bakanlığı kural değişikliği tarafından durduruluyor.

Ayrıca okumak için