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FinFET 트랜지스터 기술

FinFET 트랜지스터 기술

FinFET 기술은 최근 집적 회로 내에서 사용하기위한 채택이 크게 증가했습니다. 보다 일반적인 평면 기술에 비해 FinFET 트랜지스터 기술은 IC 설계에서 몇 가지 중요한 이점을 제공합니다.

FinFET 기술은 집적 회로 내에서 증가 된 수준의 통합으로 현재 진행 상황을 유지하는 데 필요한 우수한 수준의 확장 성을 제공 할 것을 약속합니다.

FinFET는 IC 처리 측면에서 많은 이점을 제공하며 이는 IC 기술 내 통합을위한 주요 방법으로 채택되었음을 의미합니다.

FinFET 배경

FinFET 기술은 통합 수준의 끊임없는 증가의 결과로 탄생했습니다. 무어의 법칙의 기본 신조는 집적 회로 기술의 초창기부터 수년 동안 그대로 유지되었습니다. 본질적으로 그것은 주어진 실리콘 영역에있는 트랜지스터의 수가 2 년마다 두 배로 늘어난다고 말합니다.

상대적으로 초기 집적 회로 시대의 일부 획기적인 칩은 당분간 발전했지만 트랜지스터 수가 적었습니다. 예를 들어 6800 마이크로 프로세서에는 5000 개의 트랜지스터가있었습니다. 오늘날에는 훨씬 더 많은 것들이 있습니다.

통합 수준을 크게 높이기 위해 많은 매개 변수가 변경되었습니다. 기본적으로 기능 크기는 주어진 영역 내에서 더 많은 장치를 제작할 수 있도록 축소되었습니다. 그러나 전력 손실 및 라인 전압과 같은 다른 수치는 주파수 성능이 향상됨에 따라 감소했습니다.

개별 장치의 확장성에는 한계가 있으며 공정 기술이 20nm로 계속 축소됨에 따라 다양한 장치 매개 변수의 적절한 확장을 달성하는 것이 불가능 해졌습니다. 특히 동적 전력을 결정하는 주요 요인 인 전원 공급 장치 전압과 같은 사람들이 영향을 받았습니다. 성능과 같은 하나의 변수를 최적화하면 전력과 같은 다른 영역에서 원치 않는 손상이 발생하는 것으로 나타났습니다. 따라서 기존의 평면 트랜지스터에서 트랜지스터 구조의 변경과 같은보다 혁신적인 다른 옵션을 살펴볼 필요가있었습니다.

핵심 문제 중 하나는 기술이 더 작은 피처 크기를 사용함에 따라 사용 된 MOS 디바이스의 소스와 드레인이 채널에 침입하여 누설 전류가 이들 사이에 흐르기 쉽고 트랜지스터를 끄는 것을 매우 어렵게 만든다는 것입니다. 완전히.

FinFET 기본 사항

FinFET 기술은 사용 된 FET 구조가 볼 때 핀 세트처럼 보인다는 사실에서 그 이름을 따 왔습니다.

실제로 FinFET는 Profs에서 이름을 얻었습니다. 구조의 형태로 인해 처음으로 용어를 만든 버클리 캘리포니아 대학의 Chenming Hu, Tsu-Jae King-Liu 및 Jeffrey Bokor.

FinFET는 기판 위로 올라가고 핀과 유사한 3D 구조입니다. '핀'은 소스와 드레인을 효과적으로 형성하며 이러한 방식으로 동일한 영역에 대해 기존의 평면 트랜지스터보다 더 많은 볼륨을 가능하게합니다. 게이트는 핀을 감싸고 제어에 충분한 길이가 있으므로 채널을 더 잘 제어 할 수 있습니다. 또한 채널이 확장 되었기 때문에 장치가 '꺼짐'상태 일 때 본체를 통해 누출되는 전류가 거의 없습니다. 이는 또한 더 낮은 임계 전압을 사용할 수있게하여 더 나은 성능과 더 낮은 전력 손실을 가져옵니다.

게이트 방향은 수직 핀에 직각입니다. 그리고 핀의 한쪽에서 다른쪽으로 가로 지르기 위해 핀을 감싸고 핀 또는 채널의 3면과 인터페이스 할 수 있습니다.

이러한 형태의 게이트 구조는 채널 전도에 대한 향상된 전기 제어를 제공하며 누설 전류 레벨을 줄이고 다른 단 채널 효과를 극복하는 데 도움이됩니다.

FinFET라는 용어는 다소 일반적으로 사용됩니다. 때로는 게이트 수에 관계없이 핀 기반의 다중 게이트 트랜지스터 아키텍처를 설명하는 데 사용됩니다.

FinFET 기술의 장점

FinFET를 사용하는 IC 제조업체에는 많은 이점이 있습니다.


FinFET 장점
매개 변수세부
기능 크기종점으로 생각했던 20nm 장벽을 통과 할 수 있습니다.
훨씬 낮은 전력 소비로 높은 통합 수준이 가능합니다. 얼리 어답터들은 150 % 개선을보고했습니다.
작동 전압FinFET는 더 낮은 임계 전압으로 인해 더 낮은 전압에서 작동합니다.
작동 속도종종 비 FinFET 버전보다 30 % 이상 빠릅니다.
정적 누설 전류일반적으로 최대 90 %까지 감소

FinFET 기술은 장치 성능이 저하 될 정도로 작은 기능 크기를 사용하지 않고 IC의 밀도를 증가시켜야하는 IC 제조업체에 의해 다양한 형태로 채택되고 있습니다. 결과적으로 FinFET 트랜지스터 기술은 IC 기술의 개발이 무어의 법칙을 계속 따르도록했습니다.


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