အကယ်၍ Samsung သည် ၂ ဝ ၂၁ ခုနှစ်တွင် FinFET transistor နည်းပညာကိုအစားထိုးရန် ၂၀၂၁ တွင်၎င်း၏ "wrap-around-gate (GAA)" နည်းပညာကိုစတင်မည်ဟုကြေငြာခဲ့လျှင် FinFET သည်ငြိမ်သက်နေ ဦး မည်။ ယနေ့အထိ Intel မှ ၅nm လုပ်ငန်းစဉ်သည် FinFET ကိုစွန့်ခွာပြီး GAA သို့ပြောင်းလဲလိမ့်မည်ဟုပြောကြားခဲ့သည်။ အဓိကသတ္တုတွင်းကုမ္ပဏီကြီးသုံးခုသည် GAA ကိုရွေးချယ်ပြီးဖြစ်သည်။ TSMC ၏ဆားကစ်လိုင်းသည်စက်ရုံ၏ခေါင်းဆောင်အနေနှင့်“ ရွေ့လျားနေခြင်း” မရှိသော်လည်းသံသယဖြစ်စရာမရှိပါ။ FinFET ဟာသမိုင်းရဲ့အဆုံးမှာတကယ်လား။
FinFET ရဲ့ဘုန်းအသရေ
နောက်ဆုံးတွင် FinFET သည်ကယ်တင်ရှင်အဖြစ်ပွဲထွက်ခဲ့ပြီး Moore's Law ၏အရေးကြီးသော "တာ ၀ န်" ကိုဆက်လက်လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။
လုပ်ငန်းစဉ်နည်းပညာအဆင့်မြှင့်ခြင်းဖြင့် transistor များထုတ်လုပ်ခြင်းသည် ပို၍ ခက်ခဲသည်။ ၁၉၅၈ ခုနှစ်တွင်ပထမ ဦး ဆုံးပေါင်းစပ်ထားသောဆားကစ် flip-flop သည် transistor နှစ်ခုဖြင့်တည်ဆောက်ထားပြီးယနေ့တွင် chip တွင်ဘီလီယံပေါင်း ၁ ဘီလီယံကျော်ပါဝင်သည်။ ဤရွေ့ကားလှုပ်ရှားမှုသည် Moore's Law အရ Flat ဆီလီကွန်ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ဆက်မပြတ်တိုးတက်မှုမှလာသည်။
တံခါးအရှည်သည် 20nm အမှတ်အသားသို့ရောက်သောအခါ, လက်ရှိထိန်းချုပ်နိုင်စွမ်းသိသိသာသာကျဆင်းသွားခြင်းနှင့်ယိုစိမ့်မှုနှုန်းသည်တိုးလာသည်။ ရိုးရာပြို MOSFET ဖွဲ့စည်းပုံသည် "အဆုံးပိုင်း" တွင်ရှိသည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းမှပါမောက္ခ Zhengming Hu သည်ဖြေရှင်းနည်းနှစ်ခုကိုအဆိုပြုထားသည်။ တစ်ခုမှာသုံးဖက်မြင်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့်အတူ FinFET transistor ဖြစ်ပြီးနောက်တစ်ခုမှာ SOI အလွန်ပါးလွှာသောဆီလီကွန် -on-insulator တွင်လည်းနည်းပညာကို အခြေခံ၍ FD-SOI transistor နည်းပညာဖြစ်သည်။
FinFET နှင့် FD-SOI တို့သည် Moore ၏ဥပဒေကိုဒဏ္legာရီအားဆက်လက်ခွင့်ပြုခဲ့သည်။ FinFET လုပ်ငန်းစဉ်သည်ပထမနေရာတွင်ရှိသည်။ Intel သည်စီးပွားဖြစ် FinFET လုပ်ငန်းစဉ်နည်းပညာကို ၂၀၁၁ ခုနှစ်တွင်ပထမ ဦး ဆုံးမိတ်ဆက်ပေးခဲ့သည်။ TSMC သည် FinFET နည်းပညာဖြင့်အောင်မြင်မှုများစွာရရှိခဲ့သည်။ နောက်ပိုင်းတွင် FinFET သည်ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာခေတ်ရေစီးကြောင်းဖြစ်လာသည်။ Yuanchang ၏ "Fuji" ရွေးချယ်မှု။
ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် FD-SOI လုပ်ငန်းစဉ်သည် FinFETs ၏အရိပ်အောက်တွင်နေထိုင်နေပုံရသည်။ ၎င်း၏ထုတ်လုပ်မှုယိုစိမ့်မှုနှုန်းသည်နိမ့်ကျပြီးစွမ်းအင်သုံးစွဲမှုအားသာချက်များရှိသော်လည်းထုတ်လုပ်သည့်ချစ်ပ်များသည်အရာဝတ္ထုများ၏အင်တာနက်၊ မော်တော်ယာဉ်၊ ကွန်ယက်အခြေခံအဆောက်အအုံ၊ စားသုံးသူနှင့်အခြားနယ်ပယ်များတွင်အသုံးချမှုများရှိသည်။ Samsung၊ GF, IBM, ST စသည့်ကုမ္ပဏီကြီးများ၏စွမ်းအားများ၊ စသည်တို့ကိုတွန်းအားပေးစျေးကွက်အတွက်ကမ္ဘာကြီးကိုဖွင့်လှစ်ခဲ့ပါသည်။ သို့သော်စက်မှုလုပ်ငန်းမှစစ်ပြန်များကမြင့်မားသောအလွှာကုန်ကျစရိတ်ကြောင့်၎င်းသည်အထက်သို့ရွေ့လျားသည့်အခါအရွယ်အစားကိုသေးငယ်အောင်ပြုလုပ်ရန်ခက်ခဲပြီးအမြင့်ဆုံးသည် ၁၂ မီလီမီတာအထိရောက်ရှိနိုင်ကြောင်း၊ အနာဂတ်၌ဆက်လက်လုပ်ဆောင်ရန်ခက်ခဲကြောင်းထောက်ပြသည်။
FinFET သည် "ရွေးချယ်မှုနှစ်ခု" ပြိုင်ဆိုင်မှုတွင် ဦး ဆောင်နေသော်လည်းအရာဝတ္ထုများ၏အင်တာနက်၊ ဉာဏ်ရည်ဉာဏ်သွေးနှင့်ဉာဏ်ရည်မြင့်မားသောမောင်းနှင်မှုတို့ဖြင့် ICs အတွက်စိန်ခေါ်မှုအသစ်များ၊ အထူးသဖြင့် FinFET ၏ကုန်ထုတ်လုပ်မှုနှင့်သုတေသနနှင့်ဖွံ့ဖြိုးမှုစရိတ်များ မြင့်မားခြင်းနှင့်ပိုမိုမြင့်မားလာပြီနေကြသည်။ 5nm သည်ကြီးမားသောတိုးတက်မှုကိုဆက်လက်ပြုလုပ်နိုင်သည်၊ သို့သော်လုပ်ငန်းစဉ်သမိုင်းကြောင်းစီးဆင်းမှုမှာတဖန်ပြန်လှည့်ရန်ပုံရသည်။
အဘယ်ကြောင့် GAA?
Samsung သည် Intel ကို ဦး ဆောင်။ Intel နှင့်အတူလိုက်ခြင်းအားဖြင့် GAA သည် FinFET ကိုလွှဲပြောင်းယူရန်ရုတ်တရက်ထွက်ပေါ်လာသည်။
FinFET နှင့်ကွာခြားချက်မှာ GAA ဒီဇိုင်းချန်နယ်၏လေးဖက်ခြမ်းတွင်ဂိတ်များရှိသည်။ ၎င်းသည်ယိုစိမ့်နေသောဗို့အားကိုလျှော့ချပြီးချန်နယ်၏ထိန်းချုပ်မှုကိုတိုးတက်စေသည်။ လုပ်ငန်းစဉ် node များလျှော့ချသောအခါဤသည်အခြေခံခြေလှမ်းဖြစ်ပါတယ်။ ပိုမိုထိရောက်သည့် transistor ဒီဇိုင်းများကိုအသုံးပြုခြင်းအားဖြင့် node သေးငယ်များနှင့်အတူစွမ်းအင်သုံးစွဲမှုကိုပိုမိုကောင်းမွန်စေနိုင်သည်။
စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုကိုလျှော့ချရန်နှင့်စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုလျှော့ချရန်ဖြစ်စဉ် node များ၏ kinetic energy သည်စွမ်းဆောင်ရည်မြှင့်တင်ရန်ဖြစ်သည် လုပ်ငန်းစဉ် node ကို 3nm သို့ရောက်သောအခါ FinFET စီးပွားရေးသည်မဖြစ်နိုင်တော့ဘဲ GAA သို့ပြောင်းလဲသွားလိမ့်မည်။
Samsung က GAA နည်းပညာသည်စွမ်းဆောင်ရည် ၃၅%၊ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု ၅၀% နှင့် 7nm လုပ်ငန်းစဉ်နှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင် ၄၅ ရာခိုင်နှုန်းလျှော့ချနိုင်သည်ဟုအကောင်းမြင်သည်။ ဒီနည်းပညာကိုတပ်ဆင်ထားတဲ့ 3nm Samsung စမတ်ဖုန်းချစ်ပ်များဟာ ၂၀၂၁ မှာအစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်မှုစတင်မှာဖြစ်ပြီး၊ ဂရပ်ဖစ်ပရိုဆက်ဆာများနှင့်ဒေတာစင်တာ AI ချစ်ပ်များကဲ့သို့ပိုမိုလိုအပ်သည့်ချစ်ပ်များကို ၂၀၂၂ ခုနှစ်တွင်အကြီးအကျယ်ထုတ်လုပ်လိမ့်မည်ဟုသတင်းများအရသိရသည်။
GAA နည်းပညာတွင်မတူညီသောလမ်းကြောင်းများရှိကြောင်းသတိပြုသင့်သည်။ အနာဂတ်အသေးစိတ်များကိုထပ်မံစစ်ဆေးရန်လိုအပ်သည်။ ထို့အပြင် GAA သို့ပြောင်းခြင်းသည်ဗိသုကာဆိုင်ရာပြောင်းလဲမှုတစ်ခုဖြစ်သည်မှာသေချာသည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းအတွင်းမှသူကဤသည်ပစ္စည်းကိရိယာများအတွက်ကွဲပြားခြားနားသောလိုအပ်ချက်များကိုတင်ဆက်ကြောင်းထောက်ပြသည်။ အချို့သောပစ္စည်းကိရိယာထုတ်လုပ်သူများသည်အထူးစွဲခြင်းနှင့်ပါးလွှာသောသုံးစက်ကိရိယာများကိုတီထွင်ပြီးဖြစ်သည်။
ရှင်ကျန်းတောင်
FinFET စျေးကွက်တွင် TSMC သည်ထူးခြားနေပြီး Samsung နှင့် Intel တို့အမီလိုက်ရန်ရုန်းကန်နေရသည်။ ယခု GAA သည်ကြိုးပေါ်တွင်ရှိနေပြီးဖြစ်သည်။ မေးခွန်းမှာ“ နိုင်ငံသုံးခု” ၏အကျပ်အတည်းများမည်သို့ဖြစ်သွားမည်နည်း။
Samsung ၏အခြေအနေအရ Samsung က GAA နည်းပညာအလောင်းအစားသည်ပြိုင်ဘက်များထက်တစ်နှစ်သို့မဟုတ်နှစ်နှစ်သာရှိသည်ဟုယုံကြည်ပြီး၎င်းသည်၎င်းနယ်ပယ်တွင်ပထမဆုံးသောအားသာချက်ကိုချန်ထားခဲ့ပြီးဖြစ်သည်။
သို့သော် Intel သည် GAA တွင်ခေါင်းဆောင်မှုပြန်လည်ရရှိရန်ရည်မှန်းချက်ကြီးမားသောရည်မှန်းချက်ရှိသည်။ Intel သည် ၂၀၂၁ ခုနှစ်တွင် 7nm process နည်းပညာကိုစတင်မည်ဖြစ်ပြီး 7nm process ကို အခြေခံ၍ 5nm ထုတ်လုပ်မည်ဟုကြေငြာခဲ့သည်။ ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် ၂၀၂၃ တွင်စက်မှုလုပ်ငန်းသည်၎င်း၏ 5nm ဖြစ်စဉ်ကို "စွမ်းရည်စစ်မှန်သည်" မြင်လိမ့်မည်ဟုခန့်မှန်းရသည်။
Samsung သည် GAA နည်းပညာတွင် ဦး ဆောင်သူဖြစ်သော်လည်း Intel's process technology တွင်ထည့်သွင်းစဉ်းစားသော်လည်း၎င်း၏ GAA process performance သည်တိုးတက်လာသည် (သို့) ပို၍ သိသာထင်ရှားလာပြီး Intel သည်သူ့ကိုယ်ကိုဆန်းစစ်ရန်လိုသည်။
ယခင်က TSMC သည်အလွန်နိမ့်ကျပြီးသတိရှိခဲ့သည်။ TSMC မှ ၂၀၂၀ ပြည့်နှစ်တွင်အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် ၅nm လုပ်ငန်းစဉ်သည် FinFET လုပ်ငန်းစဉ်ကိုဆက်လက်အသုံးပြုနေဆဲဟုကြေငြာခဲ့သော်လည်း၎င်း၏ 3nm လုပ်ငန်းစဉ်ကို ၂၀၂၃ သို့မဟုတ် ၂၀၂၂ တွင်အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်မှုသို့တိုးချဲ့လိမ့်မည်ဟုမျှော်လင့်ရသည်။ TSMC ၏တာဝန်ရှိသူများအဆိုအရ၎င်း၏ 3nm အကြောင်းအသေးစိတ်ကိုAmericanပြီလ ၂၉ ရက်တွင်မြောက်အမေရိကနည်းပညာဖိုရမ်တွင်ကြေငြာလိမ့်မည်။ ထိုအချိန်တွင်မည်သည့်လှည့်ကွက်များကို TSMC ကမ်းလှမ်းမည်နည်း။
အဆိုပါ GAA ၏စစ်တိုက်ပြီးသားစတင်ခဲ့သည်။