1. La fine dello "scaling lineare"

Per decenni, l'industria dei semiconduttori ha seguito la legge di Moore attraverso la contrazione geometrica.Oggi quel “progresso lineare” è finito.La sfida si è spostata da "Possiamo rimpicciolirlo?" a "Possiamo pubblicare la sua performance?"

L'industria si sta muovendo Scalatura geometrica a Co-ottimizzazione dei processi materiali (DTCO).

2. Spremere FinFET: The Last Stand

Prima del passaggio a GAA, la tecnologia FinFET ha raggiunto il suo limite attraverso quattro innovazioni fondamentali nei materiali:

• Ingegneria della deformazione: Utilizzo dei canali SiGe per aumentare la mobilità PMOS del 18% circa.
• Ingegneria del cancello: Ridimensionamento dell'EOT (spessore equivalente dell'ossido) da 11Å a 6Å tramite Dipole Engineering.
• Contatta l'ingegneria: Riduzione delle barriere Schottky per risolvere il collo di bottiglia del ritardo RC man mano che le aree di contatto si restringono.
• Aletta/Isolamento: Spostarsi verso canali non drogati per ridurre la fluttuazione del Vt del 30%.

3. Il cambiamento del paradigma GAA (Gate-All-Around).

Le strutture GAA (Nanosheet) forniscono un salto strutturale per i nodi da 3 nm/2 nm:

Vantaggi principali:

• Controllo elettrostatico superiore con un cancello avvolgente a 360 gradi.
• Maggiore densità di corrente di azionamento tramite nanofogli impilati.
• Riduzione significativa delle perdite per applicazioni a bassissima potenza.

4. La nuova sfida: variabilità = performance

Nei nodi avanzati, il "soffitto invisibile" è Variabilità.Il controllo delle fluttuazioni a livello atomico nelle dimensioni delle alette e nel posizionamento dei droganti è ora il principale campo di battaglia competitivo.

Conclusione: il futuro incentrato sui materiali

GAA non è la fine;è l’inizio di un’era più complessa.Innovazioni future come Forcella e Erogazione di potenza posteriore (BDI) consoliderà ulteriormente l’ingegneria dei materiali come motore principale del progresso dei semiconduttori.