מלחמת הצומת האולטימטיבית בעידן הננו-תהילה מתחילה (i)

בשנת 2022, תעשיית המוליכים למחצה תיכנס לשלב הייצור ההמוני של תהליך 3NM. במחצית הראשונה של השנה, סמסונג הודיעה על ייצור המוני של שבבי 3NM, אך הלקוחות והתפוקה היו מוגבלים מאוד. במחצית השנייה של השנה, TSMC החלה גם בייצור המוני של שבבי 3NM, אך רק עבור חלק מהטלפונים הניידים החדשים של אפל. מעבדים, בדומה לסמסונג, TSMC, גם לא השיגו ייצור המוני בשנה הראשונה. הפלט של שבבי תהליך 3nm תלוי בביצועים ובביצועי התשואה של הגרסאות המשודרגות של סמסונג ו- TSMC בשנת 2023.

ייצור המוני 3NM הוא כה קשה, הצמתים הבאים של 2NM ו- 1NM יהיו מאתגרים יותר, ובמיוחד 1 ננומטר, שהגיע לגבול צומת התהליך הננו, ואם הוא מתפתח קדימה, זהו אנגסטרום (A, 1NM = 10A). לכן, מי יכול לבצע מחקר ופיתוח וייצור המוני של טכנולוגיית התהליך של 1 ננומטר ולהשיק אותה תחילה בענף תהיה משמעות סמלית חזקה.

על פי מפת הדרכים הפיתוח שתוכננה על ידי IMEC (מרכז המיקרו -אלקטרוניקה של בלגיה), היא צפויה להשיג ייצור המוני של טכנולוגיית תהליכים של 1 ננומטר בשנת 2028, A7 (0.7nm) בשנת 2030, ו- A5, A3 ו- A2 בהתאמה.

עם זאת, שינוי מדד מרחק שער המתכת שקובע באמת את צפיפות התהליך אינו גדול כמו מספר התהליך. אפילו תהליכי תהליכי A7 עד A2 הם בין 16 ננומטר ל -12 ננומטר, וייתכן כי הצפיפות לא משופרת הרבה. יתר על כן, כאשר מגיעים לסביבת צומת 1 ננומטר, אפקט המנהור הקוונטי שהתקבל עשוי להפוך את תהליכי המוליכים למחצה המקובלים לבלתי יעילים.

בנוסף, על מנת לממש את טכנולוגיית התהליך של 1 ננומטר ומטה, יש לשנות גם את מבנה הטרנזיסטור. סמסונג ו- TSMC נטשו את FinFET בצמתים 3NM ו- 2NM בהתאמה ופנו למבנה GAAFET. לאחר 1 ננומטר, התעשייה בדרך כלל תפנה למבנה הטרנזיסטור CFET. לא רק טרנזיסטורים, אלא גם טכנולוגיות קשורות אחרות צריכות לשדרג, כמו חיווט, מכונות ליטוגרפיה וכו ', הדורשות סדרה של פריצות דרך טכנולוגיות כדי להיות אפשרית.