【半导体科普】细看晶圆代工之争纳米工艺是什么?

 行业新闻     |      2021-03-26 07:00
本文摘要:最近三星和台湾积体电路制造被先进的半导体工艺打的非常热,互相用晶片代工抢先机求购,完全争了14纳米和16纳米,14纳米和16纳米两个数字的意思是什么? 你指的是哪个部位? 扩大流程后,将来会带来什么好处和挑战? 以下对纳米工艺进行非常简单的说明。纳米到底有多微小? 开始之前,你必须明白纳米是什么意思。数学上纳米是0.000000001米,这是个非常坏的例子,只是取小数点后有很多零,没有实际的感觉。用指甲厚度做的话,可能不太明显。

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最近三星和台湾积体电路制造被先进的半导体工艺打的非常热,互相用晶片代工抢先机求购,完全争了14纳米和16纳米,14纳米和16纳米两个数字的意思是什么? 你指的是哪个部位? 扩大流程后,将来会带来什么好处和挑战? 以下对纳米工艺进行非常简单的说明。纳米到底有多微小? 开始之前,你必须明白纳米是什么意思。数学上纳米是0.000000001米,这是个非常坏的例子,只是取小数点后有很多零,没有实际的感觉。用指甲厚度做的话,可能不太明显。

用标尺实际测量,可以看出指甲的厚度约为0.0001米(0.1毫米)。也就是说,如果把指甲的侧面缩小10万根的话,可以稍微想象一根线相当于大约1纳米,1纳米是怎样微小的。告诉你纳米的大小后,解读增大工艺的宗旨,增大晶体管的最主要目的是可以在更小的芯片中填充更好的晶体管,使芯片随着技术的提高看起来更大。其次,工艺此外,还可以通过增加体积来减少功耗。

最后,芯片体积越大,越容易塞进移动设备,以满足未来的轻量级、简单的市场需求。回来探究什么是纳米过程。

以14纳米为例,芯片中意味着线有14纳米以上的尺寸,右图是以往晶体管的容貌。让我以此为例。增大晶体管的主要目的是增加功耗,但增大哪个部分可以超过它? 左右图中的l是我们想放大的部分。藉通过延长栅极长度,电流可以通过更短的路径从Drain末端到Source末端进行(有兴趣的话可以利用Google用MOSFET进行检索,没有更详细的说明)。

另外,计算机用0和1运算,如何用晶体管满足这个目的呢? 判别晶体管中是否有电流通过。如果在Gate末端(绿色块)供给电压,电流就不会从Drain末端流到Source末端,如果不供给电压,电流就会流动,可以响应1和0。


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