• تاریخ : ۱۷ام تیر ۱۳۹۶
  • موضوع : مختلف

 با فراگیرشدن معماری ۱۰ نانومتری برای تراشه‌ها، قدم بعدی برای سازندگان تراشه، فناوری ۷ نانومتری خواهد بود. حال گلوبال فاندریز برنامه‌های خود برای این فناوری را اعلام کرده اســت.

مقاله‌های مرتبط:

گلوبال فاندریز اخیرا برنامه خود را برای فناوری ۷ نانومتری اعلام کرده اســت. این شرکت همانگونه که در سپتامبر ســال گذشته میلادی نیز اعلام کرده بود، چندین نسل از فناوری ۷ نانومتری فین‌فیت را عرضه خواهد کرد. گلوبال فاندریز می‌گوید که فناوری ۷LP دارای سه نسل خواهد بود و به مشتریانش اجازه می‌دهد تا چیپ‌هایی با اندازه ۷۰۰ mm² تولید کنند. اولین چیپ‌هایی که از ۷LP اســتفاده کنند در نیمه دوم ســال ۲۰۱۸ تولید می‌شوند.

گلوبال فاندریز سه نسل از فناوری ۷ نانومتری را تولید خواهد کرد

فناوری ۷ نانومتری گلوبال فاندریز از لیتوگرافی فوق بنفش عمیق (DUV) که از لیزر‌های اگزایمر فلوراید آرگون در طول موج ۱۹۳ نانومتر بهره می‌برد، اســتفاده می‌کند. فناوری ۷ نانومتری این شرکت نسبت به نمونه‌ی ۱۴LPP حدود ۴ نسبت فرکانس بیشتری دارد. این تکنولوژی میزان مصرف انرژی مدارهای مجتمع را تا ۶۰ نسبت کاهش می‌دهد.

گلوبال فاندریز از دو طریقه  اجرای کنترل گیت عالی و کاهش ولتاژ برای کاهش مصرف انرژی اســتفاده می‌کند. تراشه‌های تولید شده با فناوری ۷LP گلوبال فاندریز از بازه ولتاژ ۰.۶۵ تا ۱ ولت پشتیبانی می‌کنند. بعلاوه، ۷LP قابلیت‌های زیادی برای کنترل گیت دارد.

8ef2479f f279 4034 a6af 632a047bef7c گلوبال فاندریز برنامه خود را برای تراشه‌های ۷ نانومتری اعلام کرد

از نظر صرفه‌جویی در هزینه و تولید در مقیاس بالا، فناوری ۷LP کمی عملکرد نامعمولی نشان می‌دهد. از یک جهت، فناوری ۷ نانومتری DUV حدود ۵۰ نسبت قابلیت تولید در مقیاس بالا را نسبت به فناوری ۱۴LPP افزایش می‌دهد. از طرف دیگر، فناوری ۷ نانومتری DUV دارای لایه‌های مختلفی اســت که نیاز به طراحی سه‌گانه و چهارگانه دارد.

فناوری ۷ نانومتری گلوبال فاندریز علاوه بر گوشی‌های موبایل، از عملکردهای با تکنولوژی بالا همچون خودرو نیز پشتیبانی می‌کند

دلیل اینکه گلوبال فاندریز فناوری ۷ نانومتری خود را ۷LP می‌نامد این اســت که قصد دارد علاوه بر چیپست‌های گوشی‌های هوشمند، کاربردهایی با عملکرد بالا را نیز پشتیبانی کند. گلوبال فاندریز قصد دارد با این فناوری تراشه‌های مختلفی از جمله سی‌پی‌یو با عملکرد بالا، جی‌پی‌یو، چیپست‌های موبایل، تراشه‌هایی برای مصارف دفاعی و هوافضا و در نهایت تراشه‌هایی برای صنعت خودرو تولید کند. این فناوری علاوه بر اینکه میزان ترانزیستورها و فرکانس را افزایش می‌دهد به گلوبال فاندریز اجازه می‌دهد تا اندازه die را تا ۷۰۰ میلی‌متر مربع افزایش دهد که از ۶۵۰ میلی متر مربع فعلی کمی بیشتر اســت. البته باید محدودیت‌های دستگاهی در اندازه die را نیز در نظر گرفـــــت.

گلوبال فاندریز چندین فصل اســت که برای برخی از مشتریان خود ویفرهای با فناوری ۷ نانومتری تولید می‌کند. مشتریان این کمپانی در حال طراحی چیپ‌هایی هستند که از فناوری ۷ نانومتری DUV بهره می‌برند و خود گلوبال فاندریز نیز تولید ریسکی مدارهای مجتمع با فناوری ۷ نانومتری را از نیمه اول ســال ۲۰۱۸ آغاز می‌کند. در حال حاضر، مشتریان از نسخه ۰.۵ کیت طراحی ۷ نانومتری گلوبال فاندریز اســتفاده می‌کنند. نسخه کامل کیت در اواخر ســال جاری میلادی عرضه خواهد شد. در نظر داشته باشید که مشتریان بزرگ گلوبال فاندریز همچون AMD، نیازی به نسخه نهایی کیت برای توسعه سی‌پی‌یوها و جی‌پی‌یو‌های خود ندارند، بنابراین زمانی که صحبت از تولدی صنعتی فناوری ۷LP می‌شود، منظور تولیدکنندگان نیمه‌هادی هستند که آزمایشگاه ندارند.

ed9c684c b97f 4e11 a100 b6d4023f2907 گلوبال فاندریز برنامه خود را برای تراشه‌های ۷ نانومتری اعلام کرد

اوایل امســال گلوبال فاندریز اعلام کرد که ظرفیت تولید Fab 8 را افزایش می‌دهد. در حال حاضر، ظرفیت تولید Fab 8 حدود ۶۰ هزار ویفر در ماه اســت و پس از بهبودها، ظرفیت تولید برای فناوری ۱۴LPP ۲۰ نسبت افزایش خواهد یافت.

3de0d11d b194 4352 aaee b65d3059a568 گلوبال فاندریز برنامه خود را برای تراشه‌های ۷ نانومتری اعلام کرد

این افزایش ظرفیت بدان معنا نیست که اندازه فیزیکی ساختمان‌ها افزایش می‌یابد، بلکه گلوبال فاندریز با اســتفاده از اسکنرهای پیشرفـــــته طرفیت تولید را افزایش خواهد داد. گلوبال فاندریز در مورد تجهیزاتی که اســتفاده می‌کند، سخن نمی‌گوید، اما اسکنر‌های جدید با ظرفیت تولید بیشتر و جایگذاری بهتر در تولید فناوری ۷ نانومتری DUV که از طراحی چهارگانه بهره می‌برند، نقش خواهند داشت.

گلوبال فاندریز علاوه بر اســتفاده از نسخه پیشرفـــــته ASML TWINSCAN NXT DUV، دو اسکنر TWNSCAN NXE EUV را تا پایان ســال جاری میلادی در Fab 8 نصب می‌کند. این کار حیاتیی اســت چون fab‌های فعلی برای اســتفاده از تجهیزات EUV بهینه نشده‌اند. در نظر داشته باشید که تجهیزات EUV فضای بیشتری نسبت به تجهیزات DUV اشغال می‌کنند.

6b5ae89b f103 476e ab66 08edf4a6b2ce گلوبال فاندریز برنامه خود را برای تراشه‌های ۷ نانومتری اعلام کرد

EUV: دردسرات حل‌شده، نگرانی‌های باقیمانده

یکی از دلایلی که صنعت به لیتوگرافی که از نور فرابنفش ۱۳.۵ نانومتری اســتفاده می‌کند، نیاز دارد، اســتفاده از چند طرحی در فرایند‌های فوق‌باریک اســت. شاید بدانید که صنعت در توسعه ابزارهای EUV برای تولید HVM دردسر دارد و گرچه پیشرفـــــت‌های زیادی حاصل شده اســت، اما EUV هنوز برای تولید انبوده آماده نیست. به همین دلیل گلوبال فاندریز رویکردی محتاطانه به EUV دارد. در نظر داشته باشید که گلوبال فاندریز هنوز برای نسل‌های مختلف فناوری ۷ نانومتری خود نام رسمی انتخاب نکرده اســت. تنها چیزی که این کمپانی گفته این اســت که پلتفرم ۷LP با EUV سازگاری دارد. بنابراین تمام چیزهایی که تابحال در مورد چند نسل فناوری ۷ نانومتری گفته شده اســت، تنها برای درک بهتر موضوع بوده اســت.

ASML تابحال چند نسل از اسکنرهای EUV را توسعه داده اســت و منابع نور با قدرت ۲۵۰ وات را نیز توسعه داده اســت. اسکنر TWINSCAN NXE این شرکت تا بیش از ۶۰ نسبت تکمیل شده اســت که آن را برای نصب مناسب می‌گرداند.

در عین حال هنوز نگرانی‌هایی در مورد لایه‌های محافظ برای فوتوماسک‌های EUV و دردسرات ماسک‌ها وجود دارد. از یک طرف، لایه‌های فعلی تولید ۸۵ ویفر بر ساعت را دارند که از ۱۲۵ ویفر بر ساعتی که برای امســال در نظر گرفـــــته شده، کمتر اســت. این بدان معنا اســت که لایه‌های فعلی توانایی تحمل منابع نور قوی که برای HVM لازم اســت را ندارند. کوچکترین نقصی در لایه‌ها می‌تواند بر ویفرها تاثیر گذاشته و میزان تولید را شدیدا کاهش می‌دهد. اینتل فوتوماسک‌های لایه‌ای تولید کرده اســت که می‌تواند تا ۲۰۰ ویفر بر ساعت تولید داشته باشند، اما هنوز مشخص نیست چه زمانی این فوتوماسک‌ها روانه بازار می‌شوند. از طرف دیگر، منبع نور قوی برای رسیدن به ناهمواری مناسب لایه‌ها (LER) و ابعاد بحرانی محلی (CD) لازم هستند.

فناوری ۷ نانومتری نسل اول: بهبود تولید، کاهش چرخه‌ها

گلوبال فاندریز با در نظر گرفـــــتن نگرانی‌‌ها در مورد EUV، برای کاهش اســتفاده از چند طرحی، EUV را در برخی لایه‌ها تزریق می‌کند و به این ترتیب تولید را افزایش می‌دهد. گولابال فاندریز در مورد زمان اســتفاده از ابزارهای EUV چیزی نمی‌گوید. منطقی بنظر نمی‌رسد که EUV برای ســال ۲۰۱۸ آماده باشد، پس احتمالا اســتفاده از آن در ســال ۲۰۱۹ شروع خواهد شد.

2bb04d27 f52c 44c7 accc 25f08e0ec334 گلوبال فاندریز برنامه خود را برای تراشه‌های ۷ نانومتری اعلام کرد

چنین رویکردهایی مناسب بنظر می‌رسند، چون به گلوبال فاندریز اجازه می‌دهد تا تولید را برای مشتریانش افزایش دهد و یاد خواهد گرفـــــت EUV را چگونه برای HVM آماده کند. در بهترین شرایط، گلوبال فاندریز با اســتفاده از تکنولوژی چند طرحی ۷ نانومتری EUV طرح‌هایی برای DUV توسعه خواهد داد. البته باید دو نکته را مدنظر داشته باشید. اول اینکه طراحان نیمه‌هادی در هر ســال محصولات جدیدی روانه بازار می‌کنند. دوم اینکه، گلوبال فاندریز چند فصل بعد از اینکه فناوری ۷ نانومتری DUV را توسعه داد، از ابزارهای EUV اســتفاده خواهد کرد. پس چیپ‌هایی که بر مبنای EUV تولید می‌شوند، چیپ‌هایی با طراحی جدید خواهند بود.

046b4379 0fbf 4217 994b f9748b58c883 گلوبال فاندریز برنامه خود را برای تراشه‌های ۷ نانومتری اعلام کرد

۷ نانومتری نسل دوم: چگالی ترانزیستوری بالاتر و ناهمواری لبه

بسته به اینکه دردسرات فناوری EUV، گلوبال فاندریز در نهایت نسل جدیدی از فناوری ۷ نانومتری EUV خود را روانه بازار می‌کند.

نسل دوم فناوری ۷ نانومتری EUV ناهمواری لبه بهتر و رزولوشن بیشتری خواهد داشت و این خود منجر به چگالی ترانزیستور بیشتر با مصرف انرژی کمتر و مصرف عملکرد بهتر خواهد شد. البته با توجه به اینکه این فناوری‌ها در مرحله آزمایشی هستند،‌ گلوبال فاندریز اعلام نمی‌کند که چه زمانی دردسرات آن‌ها حل می‌شود یا چه زمانی این فناوری به مشتریان تحویل داده می‌شود.

در نهایت، نسل سوم ۷LP منجر به افزایش فرکانس و کاهش مصرف انرژی می‌شود، اما می‌توان انتظار داشت که انتقال این فناوری‌ها به طراحان مدارهای مجتمع بدون هچ لگی باشد. البته در نظر داشته باشید که هنوز هم بسیاری از لایه‌ها از DUV بهره خواهند برد. تنها سوالی که باقی می‌ماند این اســت که آیا گلوبال فاندریز برای نسل دوم فناوری ۷ نانومتری EUV به اسکنرهای TWINSCAN NXE جدید در Fab 8 خود احتیاج خواهد داشت یا نه.

فناوری ۵ نانومتری EUV

آی‌بی‌ام و شرکایش (سامسونگ و گلوبال فاندریز) یک هفته پیش از اینکه گلوبال فاندریز برنامه پلتفرم ۷LP خود را اعلام کند، یک ویفر را نشان دادند که با اســتفاده از فناوری ۵ نانومتری تولید شده بود. مدارهای مجتمع ساخته شده بر روی این ویفر با اســتفاده از ترانسیستورهای نانوورقه‌ای سیلیکونی (با نام اختصاری GAA FETs) ساخته شده بودند و بنظر می‌رسد که این تکنولوژی شالوده نیمه‌هادی‌های آینده خواهد بود. سوال بزرگ این اســت که چه زمانی این فناوری را شاهد خواهیم بود.

f9773fe4 4da4 429a ba4b eefb7eb93447 گلوبال فاندریز برنامه خود را برای تراشه‌های ۷ نانومتری اعلام کرد

GAA FETs توسعه داده شده توسط آی‌بی‌ام،‌ سامسونگ و گلوبال فاندریز، نانوورقه‌های سیلیکونی را به گونه‌ای روی هم قرار می‌دهند که هر ترانزیستور ۴ گیت داشته باشد. مزیت اصلی GAA FETs این اســت که می‌توان به راحتی با یک فرایند کارخانه‌ای یا حتی یک طراحی مدار مجتمع، عرض نانوورقه را تغییر داد تا بتوان عملکرد و میزان مصرف انرژی را بهینه کرد. آی‌بی‌ام ادعا می‌کند که فناوری ۵ نانومتری ۴۰ نسبت عملکرد بهتر و ۷۵ نسبت مصرف انرژی بهتر خواهد داشت. البته در نظر داشته باشید که گرچه آی‌بی‌ام با سامسونگ و گلوبال فاندریز همکاری داشته اســت، تکنولوژی‌هایی که آی‌بی‌ام اعلام می‌کند، الزاما تکنولوژی‌هایی نیست که سامسونگ و گلوبال فاندریز در حال کار بر روی آن‌ها هستند.

ccb09260 bb26 4690 a69e 8fa796aa8cfb گلوبال فاندریز برنامه خود را برای تراشه‌های ۷ نانومتری اعلام کرد

آی‌بی‌ام، گلوبال فاندریز و سامسونگ ادعا می‌کنند تغییراتی که بر روی GAA FETs اعمال کرده‌اند، با اســتفاده از فناوری EUV اســت. این گفته آن‌ها منطقی بنظر می‌رسد چون دانشگاه ایالتی نیویورک که این تحقیق در آن انجام شده اســت مجهز به دو اسکنر TWINSCAN NXE از شرکت ASML اســت. از نظر فنی، ساخت GAA FETs با اســتفاده از DUV امکان‌پذیر اســت، اما باید منتظر بود و دید که فناوری ۵ نانومتری تا چه اندازه به تجهیزات EUV وابسته خواهد بود. فناوری ۵ نانومتری احتمالا در ســال ۲۰۲۱ روانه بازار می‌شود.

d125eafc 1b8b 4e75 ada6 b8a2196b83ab گلوبال فاندریز برنامه خود را برای تراشه‌های ۷ نانومتری اعلام کرد

برخی ملاحظات

به طور خلاصه می‌توان گفت که EUV روزی به بازار عرضه خواهد شد. در چند هفته گذشته، گلوبال فاندریز و شرکایش اعلام‌هایی داشته‌اند و EUV را جزئی از آینده اعلام کرده‌اند. البته این بدان معنا نیست که آن‌ها طرحی جایگزین ندارند. البته هنوز هیچ کش زمان دقیق ورود EUV به بازار را اعلام نکرده‌اند.

همانطور که گلوبال فاندریز می‌گوید، اســتفاده از تجهیزات EUV تدریجی خواهد بود. این شرکت قصد دارد تا پایان ســال جاری دو اسکنر جدید نصب کند، اما برنامه‌های بعدی خود را اعلام نکرده اســت. گرچه آینده با EUV طریقهن‌تر بنظر می‌رسد، اما هنوز برای اســتفاده صنعتی آماده نیست.

در مورد ۷LP نیز جالب اســت که گلوبال فاندریز کاربردهای با تکنولوژی پیشرفـــــته و جدید را نیز هدف را قرار داده اســت. گرچه ۷LP از ولتاژهای بسیار پایین نیز پشتیبانی می‌کند و این برای گوشی‌های هوشمند بسیار حیاتی اســت. فناوری ۷LP بهبودهای زیادی نسبت به نسل قبل از خود دارد، اما باید منتظر ماند و دید که شرکای گلوبال فاندریز چگونه از این فناوری بهره می‌برند.

جدیدترین و داغترین مطالب دنیای جالب تکنولوؤی ها در سایت توما
مطالب گوناگون از از اخبار دنیای وب و تکنولوژی

نوشته گلوبال فاندریز برنامه خود را برای تراشه‌های ۷ نانومتری اعلام کرد اولین بار در مجله آنلاین توما. پدیدار شد.

اشتراک در شبکه اجتماعی

گوگل پلاس فیسبوک تویتر لینکدین دیگ کلوب فیسنما