手機處理器的nm製造工藝到底是什麼?

2021-01-08 好心情公交站

近幾年來,國內外企業都在大陸瘋狂建設晶圓廠(晶圓是製造半導體晶片的基本材料,半導體集成電路最主要的原料是矽,因此對應的就是矽晶圓。還記得紅極一時的美國矽谷麼?),納米技術也是一路升級更新。去年9月份,全球頂尖的晶圓代工廠臺積電宣布計劃在臺灣建設3納米製程廠,雖然有人說5納米/3納米將會面臨很多技術難題,可是解決了難題之後技術才會成長。

那麼製造工藝到底是什麼呢?晶片的製造工藝常常用90nm、65nm、40nm、28nm、22nm、14nm來表示。現在的CPU內集成了以億為單位的電晶體,這種電晶體由源極、漏極和位於他們之間的柵極所組成,電流從源極流入漏極,柵極則起到控制電流通斷的作用。

而所謂的多少nm其實指的是,CPU的上形成的互補氧化物金屬半導體場效應電晶體柵極的寬度,也被稱為柵長。

柵長越短,則可以在相同尺寸的矽片上集成更多的電晶體——Intel曾經宣稱將柵長從130nm減小到90nm時,電晶體所佔得面積將減小一半;在晶片電晶體集成度相當的情況下,使用更先進的製造工藝,晶片的面積和功耗就越小,成本也越低。

柵長可以分為光刻柵長和實際柵長,光刻柵長則是由光刻技術所決定的。由於在光刻中光存在衍射現象以及晶片製造中還要經歷離子注入、蝕刻、等離子衝洗、熱處理等步驟,因此會導致光刻柵長和實際柵長不一致的情況。

另外,同樣的製程工藝下,實際柵長也會不一樣,比如雖然臺積電跟三星也推出了10nm製程工藝的晶片,但其晶片的實際柵長和Intel的10nm製程晶片的實際柵長依然有一定差距。並且差距還是不小的

歸根結底,未來會出現幾納米的製造工藝尚不確定,但是科技在發展,人類在進步是有目共睹的。

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