【为何曾经说7nm是半导体芯片的极限,为何现在都在量产5nm工艺了呢】
在半导体领域,有一个特别关键性的定律——摩尔定律。我们看看摩尔定律是怎么规定的?
当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
这个内容似乎也没有提到7nm工艺是极限呢,这里涉及到一个问题,那就是这里提到的XX nm,实际上就是晶体管栅极的宽度,也被称为栅长。
而我们芯片中的栅长越短,则可以在相同尺寸的硅片上集成更多的晶体管;其实如何控制栅长长度,这是非常必要,且需要我们控制的内容。但是,栅长大于7nm的时候,能够一定程度上解决漏电问题;不过,如果晶体管栅长一旦低于7nm,晶体管中的电子就很容易产生隧穿效应,这就是为何大家认为7nm是极限。
实际上,之前的工艺都遵循摩尔定律,但是随着我们在技术方面的不断提升,摩尔定律似乎在被打破了。
其实,比如现在的台积电已经在量产5nm工艺制程了,并且台积电未来的3nm工艺,台积电表示进展顺利,有望在2021年试产、2022年量产;2nm工艺预计2024年投产。
关键是台积电全球营销主管Godfrey Cheng表示摩尔定律实际上被误称为一种定律,因为它更准确地将其描述为历史观察和未来预测半导体器件或芯片中晶体管数量的指导。
所以,摩尔定律实际上是一种预测和观察,并不能说摩尔定律已经是极限了。其实,这并非是所谓的极限,极限本身就是一个数学术语,因此也不能够说摩尔定律是错的,只能说,摩尔定律它更多的是走入了一个更高深的境界。