Onderzoeksinstituut imec heeft op 15 juni een zogenoemde forksheet-transistor getoond. Daarmee slaagden de onderzoekers erin om de afstand tussen de transistoren aanzienlijk te verkleinen. Volgens imec wordt het daarmee mogelijk voor chipproducenten om chips te maken op een node van minder dan 2 nanometer.
FinFET nu nog veel toegepast
De meestgebruikte technologie in geavanceerde chips is op dit moment nog de FinFET-transistor. Die dankt zijn naam aan een geleidingkanaal dat de vorm van een ‘vin’ heeft. Deze werd twintig jaar geleden uitgevonden en ontstond uit de MOSFET. En waar bij de MOSFET de poort die de stroomstootjes regelt alleen controle voert langs de bovenkant, omgeeft de poort bij de FinFET het geleidingskanaal langs drie kanten, met minder lekstromen (stroomverlies) tot gevolg.
De opvolger van de FinFET-transistors staat echter al klaar in de vorm van de gate-all-around-nanosheet-transistors, kortweg gaa-transistors. Die zorgen voor nog meer contactoppervlak van de gate, waardoor de stuurstromen nog hoger kunnen zijn en er minder stroomverlies plaatsvindt. Samsung zou bij 3 nm gebruikmaken van gaa, terwijl TSMC op 3 nm FinFET blijft gebruiken.
Vorkstructuur maakt nog kleinere afstand mogelijk
Ook de nanosheet-transistor zal echter ooit op zijn limieten botsen, waardoor de transistoren niet dichter bij elkaar kunnen worden gebracht. De forksheet biedt hiervoor volgens imec een oplossing. De forksheet ontleent zijn naam aan zijn vorkstructuur, die een veel nauwere afstand tussen de transistoren mogelijk maakt in vergelijking met FinFET of met nanosheets.
Nu is imec er voor het eerst in geslaagd om werkende forksheets te maken die compatibel zijn met standaard chipproductieprocessen op 300mm-wafers (siliciumschijven). Om benchmarking mogelijk te maken zijn de forksheet-transistoren en nanosheet-transistoren samen geïntegreerd op een wafer. Ze vertonen gelijkaardige prestaties, maar bij de nieuwe architectuur kunnen de transistoren 35 procent dichter bij elkaar geplaatst worden dan met de huidige FinFET-technologie mogelijk is.
