楠木軒

為何曾經説7nm是半導體芯片的極限,為何現在都在量產5nm工藝了呢

由 聞人海瑤 發佈於 科技

【為何曾經説7nm是半導體芯片的極限,為何現在都在量產5nm工藝了呢】

在半導體領域,有一個特別關鍵性的定律——摩爾定律。我們看看摩爾定律是怎麼規定的?

當價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數目,約每隔18-24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。

這個內容似乎也沒有提到7nm工藝是極限呢,這裏涉及到一個問題,那就是這裏提到的XX nm,實際上就是晶體管柵極的寬度,也被稱為柵長。

而我們芯片中的柵長越短,則可以在相同尺寸的硅片上集成更多的晶體管;其實如何控制柵長長度,這是非常必要,且需要我們控制的內容。但是,柵長大於7nm的時候,能夠一定程度上解決漏電問題;不過,如果晶體管柵長一旦低於7nm,晶體管中的電子就很容易產生隧穿效應,這就是為何大家認為7nm是極限。

實際上,之前的工藝都遵循摩爾定律,但是隨着我們在技術方面的不斷提升,摩爾定律似乎在被打破了。

其實,比如現在的台積電已經在量產5nm工藝製程了,並且台積電未來的3nm工藝,台積電表示進展順利,有望在2021年試產、2022年量產;2nm工藝預計2024年投產。

關鍵是台積電全球營銷主管Godfrey Cheng表示摩爾定律實際上被誤稱為一種定律,因為它更準確地將其描述為歷史觀察和未來預測半導體器件或芯片中晶體管數量的指導。

所以,摩爾定律實際上是一種預測和觀察,並不能説摩爾定律已經是極限了。其實,這並非是所謂的極限,極限本身就是一個數學術語,因此也不能夠説摩爾定律是錯的,只能説,摩爾定律它更多的是走入了一個更高深的境界。