Ad esempio, una fabbrica dotata di stepper fotolitografici da 180 nm, come la Newport Wafer Fab, il più grande impianto di produzione di semiconduttori del Regno Unito, al centro di una guerra politica e commerciale per la sua proposta di vendita a proprietari stranieri, potrebbe ora produrre dispositivi ZTL con le prestazioni (dimensioni, velocità e caratteristiche) del CMOS a 35 nm implementando l'ITM35... a un costo molto inferiore.

Secondo David Summerland, CEO di SFN: "Fino a Bizen, il transistor Zpolar e la logica ZTL, i chip ad alte prestazioni per applicazioni come il 5G e RISC-V potevano essere prodotti solo in stabilimenti come quello del gigante taiwanese TSMC, che controlla la maggior parte della produzione mondiale di semiconduttori ad alte prestazioni. Ora, il Regno Unito e altri stabilimenti occidentali possono tornare a essere competitivi, e persino superare i giganti taiwanesi e coreani, salvaguardando al contempo i migliori interessi nazionali e la proprietà intellettuale."

SFN sta lanciando quattro ITM: ITM180, che consente la fabbricazione di chip ZTL con prestazioni CMOS a 180 nm utilizzando apparecchiature a un micron; ITM35, che consente la fabbricazione di circuiti integrati equivalenti a CMOS a 35 nm in stabilimenti con nodo di processo a 180 nm; ITM5, che consente di raggiungere prestazioni CMOS a 5 nm da stepper a 28 nm; e ITMSubnm, il che significa che gli attuali stabilimenti leader a 3 nm saranno in grado di offrire incredibili capacità sub-nano, secondo Angstrom. Il VHDL viene quindi trasferito all'ITM scelto, che fornisce agli stabilimenti sia il POR (Reference Process) che il GDSii per il circuito integrato risultante. L'infografica illustra questo processo.

Infografica: La macchina del tempo dell'infrastruttura Bizen (ITM).
Sull'asse sinistro, vediamo i nodi di produzione CMOS che risalgono indietro nel tempo a partire dall'attuale stato a 3 nm. Ogni riga rappresenta approssimativamente un decennio. L'asse destro mostra il nodo CMOS necessario per ottenere le prestazioni offerte dalla combinazione composita del transistor Zpolar e della logica a tunnel Zpolar (ZTL) del processo wafer Bizen. Il numero crescente di coni illustra come i mercati si siano espansi con ogni decennio, dalle applicazioni informatiche di 60 anni fa ad oggi, dove il microchip è onnipresente e utilizzato in tutto, dall'IoT, ai veicoli elettrici, alle comunicazioni e ai beni di consumo, fino alla difesa e ad altre infrastrutture nazionali sensibili e strategiche. Le fabbriche di chip possono utilizzare i nodi di processo ITM per impiegare un nodo di processo equivalente CMOS più vecchio per produrre chip basati su ZTL che offrono incrementi di prestazioni di ordini di grandezza rispetto ai loro equivalenti CMOS ormai obsoleti. I progettisti di chip portano il VHDL all'IMT selezionato (in base ai requisiti di prestazione). L'IMT, contenente le librerie di dispositivi (LIB) completamente caratterizzate e il kit di sviluppo del processo (PDK), fornisce sia il riferimento di processo (POR) che le informazioni GDSii per la fabbricazione dei chip ZTL.
Bizen
applica la meccanica quantistica a qualsiasi tecnologia di processo per wafer. I chip ZTL di Bizen richiedono un numero significativamente inferiore di strati di processo, consentendo la fabbricazione di dispositivi complessi in stabilimenti di produzione di grandi dimensioni in tutto il mondo. Summerland spiega: "Uno stabilimento a 180 nm che utilizza l'ITM35 per produrre chip ZTL con prestazioni equivalenti a un CMOS a 35 nm avrà dieci volte meno fasi di processo rispetto a un processo CMOS a 35 nm, con una conseguente riduzione di dieci volte dei tempi di produzione. Ciò si traduce in un aumento da 40 a 50 volte dell'utile netto per lo stabilimento convertito a Bizen. Allo stesso tempo, questo contribuisce in modo significativo a risolvere la carenza di semiconduttori."

Sebbene si tratti di una tecnologia nuova, il processo Bizen può essere eseguito su tecnologie di processo del silicio standard utilizzando apparecchiature di elaborazione CMOS standard. Bizen è in fase di sviluppo da quattro anni presso uno stabilimento nel Regno Unito e SFN ha prodotto wafer di test "gold standard", che sono stati caratterizzati. I dati di caratterizzazione estratti sono stati inseriti in un data book JMP e utilizzati per produrre modelli SPICE che vengono eseguiti nell'ambiente di progettazione Cadence, corrispondendo ai risultati del flusso di processo dei wafer Synopsis.

Summerland continua: “Sappiamo che le potenzialità della tecnologia CMOS si estendono almeno fino al 2036 con geometrie dei dispositivi fino a due angstrom. È importante capire che CMOS è logica, MOS è un transistor. Anche i CFET sono nMOS e pMOS impilati. Bizen/ZTL è un enorme passo avanti e renderà superflui altri approcci complessi. I transistor Zpolar non si basano più sulla struttura unipolare del CMOS, sfruttando un ingresso a trigger di filo intrinseco e una dimensione verticale minimizzata. Crediamo che la migliore descrizione della combinazione del processo wafer Bizen, del transistor Zpolar e della logica a tunnel Zpolar (ZTL) sia una "macchina del tempo": con questa tecnologia, i progettisti di circuiti integrati possono tornare indietro di 10 anni in termini di producibilità e avanzare di 10 anni, o più, in termini di prestazioni, con i dispositivi ZTL che producono. Poiché i circuiti integrati sono molto più semplici da produrre e/o è possibile produrre più chip per wafer, stiamo anche "Risolvendo la crisi della carenza di semiconduttori e, allo stesso tempo, eliminando la nostra dipendenza dalle potenze straniere e dalle loro strade. Dove stiamo andando, non abbiamo bisogno di strade."

 
Bizen è brevettato ed è stato sviluppato nel Regno Unito da Search For The Next (SFN). Per maggiori dettagli su Bizen, ZTL e SFN, visita il sito https://www.wafertrain.com/blog