Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) har annonsert at de vil starte masseproduksjon av sin 2-nanometer (2nm) prosessnode i 2025. Denne avanserte teknologien vil introdusere «gate-all-around» (GAA) transistorarkitektur og baksidig strømleveringsnettverk, som forventes å forbedre ytelse og energieffektivitet sammenlignet med den nåværende N3-teknologien. 

Overgangen til GAA-transistorer markerer et skifte fra FinFET-design, som har dominert siden 22nm-prosessnoden. GAA-teknologien gir bedre elektrostatisk kontroll og energieffektivitet, men produksjon av nanosheet- eller nanowire-strukturer i stor skala er svært komplekst og krever minimal defektrate. 

Implementeringen av baksidig strømlevering innebærer at strømlinjer plasseres under transistoren i stedet for over, noe som frigjør plass for signaler på toppen. Denne designen er intrikat og utfordrende å realisere. TSMC har besluttet å ikke inkludere baksidig strømlevering i sin N2P-node på 2nm, men planlegger å introdusere det i sin A16-node, også kjent som 1,6nm. 

Når det gjelder litografi, vil TSMC i de første 2nm-produksjonene ikke benytte high-NA EUV (extreme ultraviolet) litografi, ettersom disse kostbare maskinene, som koster rundt 4,1 milliarder kroner hver, ennå ikke er tilgjengelige i betydelig antall. ASML, leverandøren av disse maskinene, har så langt kun levert high-NA EUV-maskiner til Intel. TSMC forventer å motta sin første leveranse innen utgangen av 2024. 

TSMCs ambisiøse tidsplan for 2nm-produksjon står overfor betydelige tekniske og logistiske utfordringer. Selskapets evne til å overvinne disse vil være avgjørende for å opprettholde sin ledende posisjon i halvlederindustrien.

Kilde: The Register