អស់រយៈពេលជាងកន្លះសតវត្សមកហើយ ឧស្សាហកម្ម semiconductor បានរីកចម្រើនដោយអនុវត្តតាមច្បាប់សាមញ្ញមួយ៖ ធ្វើឱ្យត្រង់ស៊ីស្ទ័រតូចជាងមុន។ការបង្រួញទំហំលក្ខណៈពិសេសបានផ្តល់នូវដំណើរការខ្ពស់ជាង ថាមពលទាប និងតម្លៃទាបនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ។ប៉ុន្តែសព្វថ្ងៃនេះ ផ្លូវនេះបានឈានដល់កម្រិតរាងកាយ និងសេដ្ឋកិច្ច។យុគសម័យនៃការធ្វើមាត្រដ្ឋានសុទ្ធត្រូវបានបញ្ចប់ ហើយយុគសម័យថ្មីនៃ ការច្នៃប្រឌិតរចនាសម្ព័ន្ធ និងការរួមបញ្ចូល 3D បានចាប់ផ្តើម។

ត្រង់ស៊ីស្ទ័រខ្លួនវាកំពុងឆ្លងកាត់បដិវត្តស្ថាបត្យកម្មពេញលេញ។ពីផែនការ MOSFET ទៅ FinFET ពី GAA nanosheet ទៅ CFET stacking ជំហាននីមួយៗតំណាងឱ្យការផ្លាស់ប្តូរពីការបង្រួមទៅជា ការស្ថាបនាត្រង់ស៊ីស្ទ័រឡើងវិញជាបីវិមាត្រ.នេះមិនមែនគ្រាន់តែជាការកែលម្អបន្ថែមនោះទេ វាគឺជាការកំណត់ឡើងវិញពេញលេញនៃរបៀបដែលបន្ទះសៀគ្វីផ្តល់ដំណើរការ។

ជំនាន់ទាំងបួននៃស្ថាបត្យកម្មត្រង់ស៊ីស្ទ័រ

1. ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ Planar (ប្រពៃណី 2D)
រចនាសម្ព័ន្ធផ្ទះល្វែងបុរាណដែលច្រកទ្វារគ្រប់គ្រងឆានែលពីខាងលើ។វាគ្របដណ្តប់តាំងពីដំបូងរហូតដល់ 40nm និង 28nm ។នៅពេលដែលវិមាត្រធ្លាក់ចុះបន្ថែមទៀត ចរន្តលេចធ្លាយ និងការគ្រប់គ្រងអេឡិចត្រូស្តាតបានក្លាយជាបញ្ហាដែលមិនអាចដោះស្រាយបាន។

2. FinFET (3D Gate Control)
ឆានែលក្លាយជា "ព្រុយ" បញ្ឈរដោយមានច្រកទ្វាររុំជុំវិញបីជ្រុង។នេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវការគ្រប់គ្រងអេឡិចត្រូស្ទិក កាត់បន្ថយការលេចធ្លាយ និងអនុញ្ញាតឱ្យធ្វើមាត្រដ្ឋានចុះក្រោមដល់ 7nm, 5nm និងសូម្បីតែ 3nm។FinFET បានក្លាយជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃយុគសម័យបន្ទះឈីបដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ទំនើប។

3. GAA Nanosheet (Gate-All-Around)
នៅ 2nm និងខាងក្រោម FinFET ឈានដល់ដែនកំណត់របស់វា។GAA ជំនួសព្រុយដោយ nanowires ឬសន្លឹកផ្ដេកជង់ ហ៊ុំព័ទ្ធយ៉ាងពេញលេញដោយច្រកទ្វារ។វាផ្តល់នូវការគ្រប់គ្រងកាន់តែប្រសើរ ថាមពលទាប និងចរន្តដ្រាយខ្ពស់ជាង។ឥឡូវនេះ GAA គឺជារចនាសម្ព័ន្ធចម្បងសម្រាប់បន្ទះឈីប 2nm-class នៅទូទាំង TSMC, Samsung និង Intel ។

4. CFET (FET បំពេញបន្ថែម)
ព្រំដែនបន្ទាប់៖ ជង់ NMOS និង PMOS បញ្ឈរ។CFET ខ្ចប់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រពីរចូលទៅក្នុងជើងរបស់មួយ កាត់បន្ថយតំបន់យ៉ាងខ្លាំង និងធ្វើអោយដង់ស៊ីតេប្រសើរឡើង។វាគឺជាការបញ្ចប់ការវិវត្តន៍ចុងក្រោយនៃការធ្វើមាត្រដ្ឋានត្រង់ស៊ីស្ទ័រ មុនពេលការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធ 3D ពិតប្រាកដចូលដំណើរការ។

ហេតុអ្វីបានជាការធ្វើមាត្រដ្ឋានតែម្នាក់ឯងលែងដំណើរការ

• ការចំណាយលើដំណើរការកើនឡើងជានិទស្សន្តនៅថ្នាំងថ្មីនីមួយៗ
• ការលេចធ្លាយ Quantum និងឧបសគ្គខាងរាងកាយធ្វើឱ្យដែនកំណត់រឹង
• ការពន្យាពេលភ្ជាប់ទំនាក់ទំនង និងការប្រើប្រាស់ថាមពលលើសល្បឿនត្រង់ស៊ីស្ទ័រ
• បន្ទះសៀគ្វី monolithic ធំទទួលរងពីទិន្នផលទាបនិងការចំណាយខ្ពស់។

ឧស្សាហកម្មនេះបានដឹងថា: ការសម្តែងលែងកើតចេញពីត្រង់ស៊ីស្ទ័រតូចៗទៀតហើយ។វាមកពី ការតភ្ជាប់កាន់តែប្រសើរ ស្ថាបត្យកម្មឆ្លាតវៃ និងការរួមបញ្ចូលបញ្ឈរ.

យុគសម័យថ្មី៖ ស្រទាប់បីនៃការច្នៃប្រឌិត 3D

វឌ្ឍនភាពនៃ semiconductor ឥឡូវនេះត្រូវបានកំណត់ដោយវិមាត្របីនៃការរចនា 3D៖

• ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ 3D៖ FinFET, GAA, CFET – បង្កើតត្រង់ស៊ីស្ទ័របញ្ឈរ
• ការដាក់ជង់ឧបករណ៍ 3D៖ អង្គចងចាំនៅលើតក្កវិជ្ជា ការភ្ជាប់កូនកាត់ ការជង់ SRAM
• ការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធ 3D៖ Chiplet ការវេចខ្ចប់ 2.5D/3D ការរួមបញ្ចូលដែលមានមូលដ្ឋានលើ interposer

រួមគ្នាពួកគេបង្កើត 3D × 3D × 3D សម័យ៖ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ឧបករណ៍ និងប្រព័ន្ធទាំងអស់ក្លាយជាបីវិមាត្រ។

DTCO: សមត្ថភាពស្នូលថ្មី។

នៅពេលដែលការធ្វើមាត្រដ្ឋានបញ្ចប់, ការសហការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពបច្ចេកវិទ្យារចនា (DTCO) ក្លាយជាការរិះគន់។វាមានន័យថាសហការរចនាស្ថាបត្យកម្ម រចនាសម្ព័ន្ធត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ផ្លូវដែក និងការវេចខ្ចប់តាំងពីដំបូង។ក្រុមហ៊ុនខ្លាំងបំផុតមិនគ្រាន់តែជាអ្នកដឹកនាំដំណើរការទេ - ពួកគេជាអ្នកបញ្ចូលកម្រិតប្រព័ន្ធ។

ប្រសិទ្ធភាពខ្សែភ្លើង ការចែកចាយថាមពល ការរចនាកម្ដៅ និងដង់ស៊ីតេកម្រិតបញ្ជូនឥឡូវនេះកំណត់ការអនុវត្តផលិតផលពិតប្រាកដ។

AI គឺជាកម្លាំងជំរុញចុងក្រោយ

AI និងកុំព្យូទ័រដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ទាមទារកម្រិតបញ្ជូន ប្រសិទ្ធភាពថាមពល និងដង់ស៊ីតេដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក។តម្រូវការទាំងនេះមិនអាចបំពេញបានដោយការធ្វើមាត្រដ្ឋានបែបប្រពៃណីទេ។ពួកគេទាមទារ៖

• ការភ្ជាប់អន្តរកុំព្យូទ័រនៃអង្គចងចាំកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ជ្រុល
• ប្រសិទ្ធភាពថាមពលខ្លាំងក្នុងមួយប្រតិបត្តិការ
• ភាពស្របគ្នាដ៏ធំ និងការរួមបញ្ចូលក្រាស់

AI បានបង្ខំឧស្សាហកម្មទាំងមូលឱ្យបោះបង់ការធ្វើមាត្រដ្ឋានសុទ្ធ និងទទួលយកការរួមបញ្ចូលពេញលេញនៃ 3D ដែលមិនធ្លាប់មាន។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ អនាគតមិនតូចទេ វាខ្ពស់ជាង

អាយុនៃការបង្រួមត្រង់ស៊ីស្ទ័រកំពុងធ្លាក់ចុះ។អនាគតនៃ semiconductors មិនមែននិយាយអំពីការធ្វើឱ្យឧបករណ៍តូចជាងនោះទេ - វានិយាយអំពីប្រព័ន្ធសំណង់ កាន់តែខ្ពស់ ដង់ស៊ីតេ និងកាន់តែមានភាពឆ្លាតវៃភ្ជាប់ទំនាក់ទំនង.

ពី Planar ទៅ FinFET ទៅ GAA ទៅ CFET ត្រង់ស៊ីស្ទ័របានបញ្ចប់ការវិវត្តរបស់វា។សមរភូមិបន្ទាប់នឹងត្រូវប្រយុទ្ធ ការរួមបញ្ចូល 3D ការវេចខ្ចប់កម្រិតខ្ពស់ និងការរចនាកម្រិតប្រព័ន្ធ.នេះគឺជាកន្លែងដែលទសវត្សរ៍ក្រោយនៃភាពជាអ្នកដឹកនាំ semiconductor នឹងត្រូវបានសម្រេចចិត្ត។