纳米|3nm制程来了，意味着什么？
文章图片
【纳米|3nm制程来了，意味着什么？】纳米（nm） ， 是长度的度量单位 ， 国际通用名称为nanometer ， 国际符号为nm 。 1纳米=10^-9米 ， 如同厘米、分米和米 ， 是长度的度量单位 ， 看着数字可能不大直观 ， 大家知道头发的直径吗？小孩子的大概就在0.04毫米左右 成年以后的一般都在0.07毫米左右 通常直径在60微米以下称为细发60～90微米为普通发90微米以上为粗发 。 黄种人的头发一般比较粗普通为80～90微米 。 就是说10根头发才1mm ， 而1根头发有十万个纳米单位 。 如果把一根头发直径放大到100m ， 那么1纳米长就相当于一粒沙子 。
纳米技术
两年前 ， 台积电量产了7nm工艺 ， 今年将量产5nm工艺 ， 这让台积电在晶圆代工领域保持着领先地位 。 现在3nm工艺也在按计划进行 。 根据台积电的规划 ， 3nm风险试产预计将于今年进行 ， 量产计划于2021年下半年开始 ， 1nm相当于4倍原子大小 ， 3nm工艺也就意味着一条线路宽度由12个原子排列， 这可比在鸡蛋上跳舞难多了！
台积电
摩尔定律是英特尔创始人之一戈登·摩尔的经验之谈 ， 其核心内容为：集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过24个月便会增加一倍 。 换言之 ， 处理器的性能每隔两年翻一倍 。 晶片上可容纳的电晶体数量大约每隔两年增加1倍 。 目前工艺节点的现状是 ， 摩尔定律逐渐放缓 。 随着3nm工艺的临近 ， 人类正在逼近硅基半导体的极限 ， 此前台积电有信心将工艺推进到2nm甚至1nm ， 但还是纸面上的 ， 相关技术并没有走出实验室呢 。
摩尔定律
如果不能解决一系列难题 ， 3nm工艺很有可能是未来CPU等芯片的极限了 ， 但是10年前我们觉得65nm工艺是极限 ， 因为到了65nm节点二氧化硅绝缘层漏电已经不可容忍 。 所以工业界搞出了HKMG ， 用high-k介质取代了二氧化硅 ， 传统的多晶硅-二氧化硅-单晶硅结构变成了金属-highK-单晶硅结构 。 5年前我们觉得22nm工艺是极限 ， 因为到了22nm沟道关断漏电已经不可容忍 。 所以工业界搞出了finfet和FD-SOI ， 前者用立体结构取代平面器件来加强栅极的控制能力 ， 后者用氧化埋层来减小漏电...
即使硅工艺快将走到尽头 ， 未来仍可能有多种替代方案来接替硅的位置 ， 并使摩尔定律继续延续下去 。 但就目前而言 ， 究竟哪种材料会首先接替硅的位置 ， 暂时不能明确知晓 。 各位是怎样判断的呢？
推荐阅读
- 南京师范大学|南京师大本科生在核壳结构纳米晶的晶面和尺寸同步控制获重要进展
- 西北工业大学|西北工大合作在纳米晶体管方面的最新研究进展
- 国家纳米科学中心|国家纳米中心等在金属纳米颗粒晶体管研究中取得进展
- 纳米|中钨优品｜?纳米氧化钨传感性能的改善
- 晶体管|太空应用领域的曙光！NASA展示纳米级互补真空场发射晶体管
- 碳纳米管|水加热到105℃，不会沸腾反而会结冰，究竟为什么？
- 充电宝|超硬核！华科创智实现纳米银线技术突破！打破关键材料“卡脖子”难题
- 温度计|迄今最灵敏的室温纳米温度计｜NSR
- 科学探索|日本研究人员设计出用光来控制的线性纳米马达
- 纳米比亚疟疾高发|纳米比亚部分地区疟疾高发 全国40人因病死亡