Global Foundries تراشه های 7 نانومتری FinFET را با فناوری اختصاصی خود تولید می کند

گلوبال فاندریز در سال‌های گذشته وضعیت چندان مطلوبی نداشته است. این کمپانی فرآیند تولید تراشه‌های مبتنی بر لیتوگرافی ۲۸ نانومتری را در شرایطی راهی بازار کرد که از برنامه و رقبای خود عقب بود. این کمپانی عرضه‌ی محصولات مبتنی بر لیتوگرافی ۱۴ نانومتری را نیز با استفاده از فناوری تولید خود که 14XM نام داشت، به علت دریافت گواهی استفاده از فرآیند تولید ۱۴ نانومتری LPE/LPP سامسونگ متوقف کرد. این کمپانی هم‌اکنون از نظر تولید تراشه‌های مورد نیاز اپل در جایگاه دوم قرار دارد و همچنین پردازنده‌های گرافیکی پولاریس مبتنی بر لیتوگرافی ۱۴ نانومتری AMD را نیز تولید می‌کند.

انتظار می‌رود گلوبال فاندریز در آینده‌ی نزدیک تولید تراشه‌های سری Zen از AMD‌ را نیز برعهده بگیرد، حال آنکه AMD‌ این موضوع را تایید نکرده، اما همواره گلوبال فاندریز وظیفه‌ی تولید تراشه‌های و هسته‌های پردازشی AMD را بر عهده داشته است. گلوبال فاندریز اعلام کرده که در نظر دارد تا با عبور از لیتوگرافی ۱۰ نانومتری، به سراغ عرضه‌ی محصولات مبتنی بر لیتوگرافی ۷ نانومتری با استفاده از فناوری اختصاصی خود برود. این کمپانی در نظر دارد تا از روش Node Shrink در تراشه‌های ۷ نانومتری خود استفاده کند. سامسونگ و TSMC از فرآیند Hybrid Node برای تولید تراشه‌های ۱۴ و ۱۶ نانومتری خود استفاده کرده‌اند. اما چه تفاوتی میان فناوری‌های تولید این کمپانی‌ها وجود دارد؟ همراه زومیت باشید.

کمپانی‌ها برای توسعه‌ی تراشه‌های خود از فناوری‌های Full Node و Hybrid Node استفاده می‌کنند. برای تشریح این واژه‌ها بهتر است ابتدا به تشریح فرآیند تولید تراشه بپردازیم. تولید در صنعت نیمه‌هادی‌ها بصورت کلی به سه دسته تقسیم می‌شود. Front End of Line، Back End of Line و Packaging این سه مرحله را تشکیل می‌دهند. سامسونگ و TSMC برای تولید تراشه‌های ۱۴ و ۱۶ نانومتری خود از فرایند هیبریدی استفاده می‌کنند، بطوریکه تراشه‌های ۱۴ نانومتری این کمپانی‌ها مبتنی بر لیتوگرافی ۲۰ نانومتری و استفاده از روش Die Shrink است.

مرحله‌ی اول یا FEOL همان تولید ویفر و تعیین لیتوگرافی است. به بیان بهتر FEOL را باید فرآیند تولید ترانزیستورها خواند. سامسونگ و گلوبال فاندریز در کنار TSMC به این نتیجه رسیدند که تفاوت میان لیتوگرافی ۱۴ و ۱۶ نانومتری را می‌توان با استفاده از تکنولوژی FinFET انجام داد.

زمانی که کامپوننت‌های مختلف یک تراشه تولید شدند، باید در مرحله‌ی بعدی این کاپوننت‌ها به یکدیگر متصل شوند. اتصال کاپوننت‌های یک تراشه در مرحله‌ی BEOL‌ انجام می‌پذیرد. لایه‌های فلزی، لایه‌های عایق و ارتباطات در این مرحله انجام می‌شود.

منظور از روش هیبریدی که توسط سامسونگ و TSMC استفاده می‌شود، این است که کمپانی‌های مورد اشاره از معماری ترانزیستورهای جدید یا ترانزیستورهای کوچک‌تر در یک طراحی قدیمی برای ارتباط بین ترازیستورها و کامپوننت‌های تراشه‌ها استفاده می‌کنند. این روش هیبریدی نام دارد که طی آن تنها بخش اول نوسازی شده و بهینه می‌شود. بهینه‌سازی و تغییرات اعمال شده در کل دو فرآیند FEOL و BEOL را Full Node می‌نامند. بهینه‌سازی در یکی از مراحل را نمی‌توان یک فرآیند تولید ناقص برشمرد، چراکه در این روش تولیدکننده در یک بازه‌ی زمانی فقط درگیر بهینه سازی و تغییرات در یک مرحله شده و نیاز نیست تا نیرو‌های خود را درگیر طراحی کل فرایند تراشه‌ها کند.

تا به امروز تنها اینتل از روش Full-Node Shrink استفاده کرده و با معرفی نسل‌هایی که مبتنی بر لیتوگرافی جدید هستند، کل فرآیند تولید تراشه‌ها را متحول کرده است. گلوبال فاندریز نیز در پی آن است تا فرآیند تولید تراشه‌ها مبتنی بر لیتوگرافی ۷ نانومتری را به همین روش انجام دهد.

براساس اطلاعات ارائه شده توسط گلوبال فاندریز، تراشه‌های ۷ نانومتری این کمپانی در مقایسه با نمونه‌های ۱۴ و ۱۶ نانومتری کنونی بیش از ۳۰ درصد بهینه‌تر خواهند شد. گلوبال فاندریز برای تولید تراشه‌های ۷ نانومتری خود کارخانه‌ی ساراتوگا کانتی در ایالت نیویورک را آماده خواهد کرد.

سانجای ژا، مدیرعامل گلوبال فاندریز در این خصوص می‌گوید:

صنعت فناوری در حال گذار به سمت استفاده از تراشه‌های ۷ نانومتری مبتنی بر لیتوگرافی ۷ نانومتری FinFET است که عمر استفاده از آن نیز بالا خواهد بود، از این‌رو این بموقعیت بهترین شانس برای گلوبال فاندریز است تا با در اختیار داشتن آخرین فناوری به رقابت با کمپانی‌های دیگر بپردازد. ما برای عرضه‌ی تراشه‌های ۷ نانومتری FinFET براساس فناوری اختصاصی خود از موقعیت خوبی برخورداریم، چراکه سال‌های تجربه‌ی خود در حوزه‌ی نیمه‌هادی‌ها را در این خصوص به کار گرفتیم.

اطلاعات برگرفته از TSMC نشان از این دارد که تراشه‌های مبتنی بر لیتوگرافی ۱۰ نانومتری عمر کوتاهی خواهند داشت، از این‌رو سیاست در پیش گرفته شده توسط گلوبال فاندریز را می‌توان منطقی خواند. در صورتی که گلوبال فاندریز موفق به اجرای برنامه‌های خود شود، باید اضافه شدن ضلع سوم به رقابت تولیدکنندگان تراشه را نوید داد.