Çin'den EUV'siz 3nm Hamlesi: Çalışan Transistörler Üretildi

EUV Olmadan 3nm'e Doğru Bir Adım

Çin'in yarı iletken alanındaki en büyük darboğazı, Batı'nın ihracat kısıtlamaları nedeniyle gelişmiş litografi makinelerine, özellikle de ASML'nin EUV (aşırı morötesi) sistemlerine erişememesi. Ancak Çin Bilimler Akademisi Mikroelektronik Enstitüsü (IMECAS), bu engeli aşabilecek bir yolun ilk somut işaretlerini verdi. DigiTimes'ın haberine göre IMECAS, immersion DUV litografi kullanarak istiflenmiş nanosheet kanallı kapı-her-yer (GAA) transistörler için deneysel bir süreç akışı geliştirdi ve çalışan cihazlar üretti.

Bu gelişme, ilk bakışta Çin'in EUV'siz 3nm üretim düğümüne ulaştığı izlenimi verebilir; ancak gerçek bundan çok daha karmaşık. Zira IMECAS, üretilen transistörlerin kapı aralığı (gate pitch), metal aralığı, nanosheet boyutları, transistör yoğunluğu veya SRAM yoğunluğu gibi kritik geometrik parametrelerini açıklamadı. Bu veriler olmadan, elde edilen cihazların Intel, Samsung Foundry veya TSMC'nin 3nm sınıfı üretim düğümleriyle karşılaştırılması mümkün değil.

Çalışan Cihazlar Ama Sınırlı Kanıt

IMECAS araştırmacıları, ürettikleri cihazlarda 9,7×10⁵ ve 7,6×10⁵ Ion/Ioff oranları elde etti. Her iki değer de 5×10⁵ eşiğini aşarak istiflenmiş kanalların kapı kontrolünün çalıştığını gösteriyor. Bu oranlar, deneysel transistörlerin iletken ve yalıtkan durumlar arasında ayrım yapabildiğini kanıtlıyor; fakat transistör yoğunluğu veya fiziksel boyutların ticari 3nm sınıfı teknolojilerle uyumlu olup olmadığı konusunda neredeyse hiçbir şey söylemiyor.

Dolayısıyla bu başarı, Çin'in EUV olmadan 3nm süreci geliştirdiğinin kanıtı olarak değil, DUV litografi tabanlı istiflenmiş nanosheet GAA süreç akışının doğrulanması olarak görülmeli. Çin'in Ulusal Büyük Özel Projesi 02'nin baş mühendisi Ye Tianchun, Pekin'deki IC World konferansında IMECAS'ın DUV litografi ile üretilen istiflenmiş nanosheet kanallı GAA transistörler için 'erken süreç entegrasyonunu' tamamladığını açıkladı.

Neden Önemli ve Bundan Sonrası

GAA transistörler, transistör boyutları küçüldükçe nanosheet kanalların etrafına kapı yerleştirmenin daha iyi elektrostatik kontrol sağlaması nedeniyle önde gelen düğümlerde FinFET'lerin yerini aldı. IMECAS, bu geçiş için gereken teknolojileri 2020'den bu yana geliştiriyor ve özellikle 3nm altı düğümlere odaklanıyor. Enstitünün çalışmaları, Çin'in Batı menşeli araçlara, yazılımlara ve ihracat kısıtlamalarına tabi teknolojilere bağımlılığını azaltmayı hedefliyor.

Ye, mimari inovasyon, tasarım-teknoloji ortak optimizasyonu (DTCO), sistem-teknoloji ortak optimizasyonu (STCO) ve olgun üretim teknolojilerinden 'daha fazla değer çıkarma' gibi alanlara da dikkat çekti. Ancak net olmak gerekirse, IMECAS'ın gösterdiği şey bir transistör üretim süreci akışı; araştırma çipleri için tanımlanmış bir akış bile değil, bırakın tam bir 3nm sınıfı üretim sürecini. Yine de bu başarı, Çin'in Batı'nın öncü araçlarını kullanmadan kendi yarı iletken evrim hattını geliştirebileceğini göstermesi açısından oldukça önemli. Çin'in gerçek anlamda 3nm üretim düğümüne ulaşması ise hâlâ yıllar uzakta görünüyor.