Microchip Paling Canggih di Dunia Telah Diluncurkan

Pada saat yang sama, untuk memenuhi permintaan produksi massal sebesar 2 nm, TSMC telah meningkatkan pengadaan mesin litografi EUV ASML, memesan 30 unit pada tahun 2024 dan berencana memesan 35 unit lagi pada tahun 2025 ini, termasuk mesin litografi EUV High-NA terbaru ASML. Perencanaan kapasitas produksi berskala besar seperti itu meletakkan dasar bagi persaingannya di pasar semikonduktor global.

Dalam hal teknologi, TSMC telah meninggalkan transistor efek medan sirip (FinFET)* yang telah lama digunakan dalam arsitektur transistor dan sebagai gantinya mengadopsi teknologi transistor efek medan gerbang menyeluruh (GAAFET)*.

*(FinFET adalah jenis transistor efek medan (FET) yang memiliki sirip vertikal tipis, bukan yang sepenuhnya planar. Gerbang sepenuhnya "dibungkus" di sekitar saluran pada tiga sisi yang terbentuk antara sumber dan saluran pembuangan. Luas permukaan yang lebih besar yang tercipta antara gerbang dan saluran memberikan kontrol yang lebih baik terhadap keadaan listrik dan mengurangi kebocoran dibandingkan dengan FET planar. Dengan menggunakan FinFET, menghasilkan kontrol elektrostatik saluran yang jauh lebih baik dan dengan demikian karakteristik listrik yang lebih baik daripada FET planar.

FinFET merupakan dasar untuk fabrikasi perangkat semikonduktor nanoelektronik modern. Mikrocip yang memanfaatkan FinFET mulai dikomersialkan pada paruh pertama tahun 2010-an, dan menjadi desain gerbang dominan pada simpul proses 14 nm, 10 nm, dan 7 nm. Merupakan hal yang umum bagi satu transistor FinFET untuk memuat beberapa sirip, yang disusun berdampingan dan semuanya ditutupi oleh gerbang yang sama, yang bekerja secara elektrik sebagai satu kesatuan, untuk meningkatkan kekuatan dan kinerja penggerak.)

Sumber: synopsys.com

* Gate-all-around FET (GAAFET), juga dikenal sebagai transistor surround-gate (SGT), memiliki konsep yang mirip dengan FinFET kecuali material gate mengelilingi daerah kanal di semua sisi. Bergantung pada desain, FET gate-all-around dapat memiliki dua atau empat gate efektif.

Jadi Gate-all-around FET (GAAFET) adalah struktur transistor yang dimodifikasi di mana gate menyentuh kanal dari semua sisi. Pada dasarnya, ini adalah kawat nano silikon dengan gate yang mengelilinginya. Dalam beberapa kasus, gate-all-around FET dapat memiliki InGaAs atau material III-V lainnya di kanal.*

Para ahli mengatakan arsitektur baru tersebut terdiri dari tumpukan strip silikon sempit, yang masing-masing dikelilingi oleh gerbang di semua sisi.

Dibandingkan dengan FinFET, GAAFET memiliki kontrol yang lebih tepat atas arus, yang secara signifikan mengurangi efek tunneling kuantum, yang memungkinkan chip mencapai kinerja yang lebih tinggi pada konsumsi daya yang sama, atau secara signifikan mengurangi konsumsi daya pada kinerja yang sama.

Misalnya, pada perangkat seluler, chip 2 nm dengan arsitektur GAAFET dapat memungkinkan ponsel menghasilkan lebih sedikit panas dan mengonsumsi daya lebih lambat saat menjalankan game beban tinggi dalam waktu lama. Pada saat yang sama, kelancaran dan kecepatan respons layar permainan dapat ditingkatkan secara signifikan.

Basis produksi proses 2nm utama TSMC di Fab 20 Taiwan