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5年以后,1nm晶体管大概长这样…
半导体制造行业有个有趣的事实,就是几乎所有人、所有企业都对未来过分乐观。导致现在在尖端制造工艺上,几乎没有什么新技术可以真正按期交付的。所以我们得写个(虚伪的)免责声明。万一5年以后,nanosheet FET都还刚刚接近成熟,那我们也并没有责任……
www.eet-china.com, May. 13, 2022 –
半导体制造行业一直在尝试解决的一个问题,就是如何在单位面积内塞进更多的晶体管。要解决这个问题有很多的思路,比如把晶体管做更小(制造工艺),或者把晶体管的排列、布线等方法改改(scaling booster),也可以把die叠起来(先进封装),或者还可以考虑引进新材料––目标当然也是把晶体管密度提高。
这两年媒体讨论比较火的主题是先进封装工艺,封装是制造之后的事情。原因很简单:要把晶体管做小已经没有过去那么简单了。所以行业探讨的重心有了一定程度的偏移。
不过无论如何,半导体制造热议的"尖端工艺"本质还是在于把晶体管做得更小。所以我们写了那么多文章来谈7nm、5nm、3nm工艺。晶体管在缩小的过程中,除了物理尺寸变小作为工艺进步的常规指标;另一个比较多人关注的话题是晶体管结构的变化––或者说晶体管外形在变。
22nm工艺以前的Planar FET晶体管,现在常见的FinFET晶体管,以及很快就要见到的GAAFET晶体管(或nanosheet FET,以下所有表述都将以nanosheet FET来替代GAAFET),就是晶体管在"变形"。从IEEE的国际元件及系统技术蓝图(International Roadmap for Devices and Systems)来看,GAAFET不出意外会有3个节点的寿命,也就是3nm、2nm和1.5nm,延续时间预期是到2028年。