Chinese Academy of Sciences, Çin’in DUV litografi altyapısıyla daha ileri düğüm seviyelerine yaklaşmasını sağlayabilecek yeni bir GAA transistor mimarisi tanıttı. Kurumun verdiği bilgilere göre bu yeni yapı, 500.000’in üzerinde on-off oranı sunuyor. Bu da transistor açıkken geçen akımın, kapalı durumdaki sızıntı akımına kıyasla 500.000 kat daha yüksek olduğu anlamına geliyor. Pratikte bu, elektriksel kontrolün belirgin biçimde iyileşmesi ve kaçak akımın ciddi ölçüde azaltılması demek.
Buradaki temel fark, FinFET yerine gate-all-around tasarıma geçilmesi. FinFET yapısında kanal, çıkıntı şeklindeki bir “fin” etrafında kısmen kontrol edilirken GAA yaklaşımı kanalı daha kapsamlı biçimde sarıyor. Bu da özellikle küçük geometrilerde akım kontrolünü iyileştiriyor. CAS’in iddiası, bu avantajın yalnızca transistor seviyesinde değil, genel mantık yoğunluğu ve performans açısından da önemli sonuçlar doğurabileceği yönünde.
Normal şartlarda DUV litografi, 3nm sınıfı devreleri doğrudan basmak için yeterli görülmüyor. Ancak çoklu desenleme ve immersion DUV gibi yöntemlerle daha ince yapılar elde edilebiliyor. CAS ise geliştirdiği yeni GAA transistorlerle 3nm-benzeri performansa uzanan bir yol açıldığını söylüyor. Buradaki vurgu doğrudan süreç adı değil, elde edilebilecek performans eşdeğeri üzerine kuruluyor.
Yine de tablo tamamen sorunsuz değil. FEOL tarafında transistorların kendisi iyileşse de MEOL ve BEOL katmanları, özellikle temas hendekleri, delikler ve en alt metal katmanı M0 gibi alanlarda zorluk yaratmayı sürdürüyor. Bu bölümler transistor kazanımlarından doğrudan faydalanamıyor. Ayrıca kapılar arası aralığı belirleyen poly pitch üzerinde de MEOL karmaşıklığı etkili.
Buna rağmen fin pitch’in gevşetilebilmesi, mantık hücresi yüksekliğinin 5-track M0’dan 4-track yapıya düşürülmesini mümkün kılabilir. Haberde geçen G57H198 veya G54H198 hücreleriyle yoğunluğun yaklaşık 137.8 MTr/mm² seviyesine çıkabileceği, bunun da TSMC’nin 5nm düğümüne kabaca yakın olduğu belirtiliyor. Özetle yeni GAA yaklaşımı, mevcut DUV tabanlı üretim altyapısıyla 5nm benzeri yoğunluk ve daha ileri performans sınıflarına yaklaşmak için dikkate değer bir adım olarak öne çıkıyor.
