2024年問世2nm工藝,摩爾定律可延續到0.1nm
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這幾年,雖然摩爾定律基本失效或者說越來越遲緩,但是在半導體工藝上,幾大巨頭卻是殺得興起。
Intel終於進入10nm工藝時代並將在後年轉入7nm,台積電、三星則紛紛完成了7nm工藝的布局並奔向5nm、3nm。
摩爾定律是半導體產業的金科玉律,已經指導行業發展了50多年,它是Intel聯合創始人之一的戈登·摩爾提出的,Intel也是摩爾定律最堅定的捍衛者,不過現在有人搶生意了,台積電近來一直在大談摩爾定律的發展。
在近日開幕的科技創新論壇會議上,台積電研發負責人、技術研究副總經理黃漢森再次發表了他的觀點,那就是摩爾定律還會繼續存在,隨著電晶體密度更好,成本效益也會更高,受益的不只是邏輯晶片,內存、快閃記憶體晶片也會從摩爾定律中受益。
而在今年8月份的Hotchips會議上,黃漢森就已經有過類似的觀點了,碳納米管可以將半導體工藝推進到1.2nm尺度,最終可以達到0.1nm尺度,這相當於氫原子的大小級別了。
現在的製程定義不能再反應真正的科技水平了,氫原子級別的微縮才是創新,而且很多創新都是不可預見的。
儘管摩爾定律未來還會繼續有效,但在這次會議上黃漢森也提到現在描述工藝水平的XXnm說法已經不科學了,因為它與電晶體柵極已經不是絕對相關了,製程節點已經變成了一種營銷遊戲,與科技本身的特性沒什麼關係了。
按照台積電給出的指標,2nm工藝是一個重要節點,Metal Track(金屬單元高度)和3nm一樣維持在5x,同時Gate Pitch(電晶體柵極間距)縮小到30nm,Metal
Pitch(金屬間距)縮小到20nm,相比於3nm都小了23%。
台積電沒有透露2nm工藝所需要的技術和材料,性能、功耗等指標更是無從談起。
而看電晶體結構示意圖和目前並沒有明顯變化,能在矽半導體工藝上繼續壓榨到如此地步真是堪稱奇蹟,接下來就看能不能做到1nm了。
當然,在那之前,台積電還要接連經歷7nm+、6nm、5nm、3nm等多個工藝節點。
其中,7nm+首次引入EUV極紫外光刻技術,目前已經投入量產;6nm只是7nm的一個升級版,明年第一季度試產;5nm全面導入極紫外光刻,已經開始風險性試產,明年底之前量產,蘋果A14、AMD五代銳龍(Zen 4都有望採納);3nm有望在2021年試產、2022年量產。
三星也早就規劃到了3nm,預期2021年量產。
台積電:摩爾定律可延續到0.1nm 現有製程工藝定義已成營銷遊戲
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