英特爾1.8納米製程流片成功?已經突破物理極限了嗎?

jim博士 發佈 2024-04-27T08:08:53.038348+00:00

這兩天,英特爾王銳爆料,英特爾2.0、1.8納米晶片製程已經流片,英特爾「4年5節點」戰略順利。根據此前公布的規劃,英特爾提出了包括Intel 7、4、3、20A、18A在內的五大先進位程路線圖,後者逐一對應目前主流市場中7納米-1.8納米工藝。

這兩天,英特爾王銳爆料,英特爾2.0、1.8納米晶片製程已經流片,英特爾「4年5節點」戰略順利。

根據此前公布的規劃,英特爾提出了包括Intel 7、4、3、20A、18A在內的五大先進位程路線圖,後者逐一對應目前主流市場中7納米-1.8納米工藝。王銳堅信英特爾「2025重回領先」。

眾所周知,2021年,英特爾對其晶片工藝製程進行了重新命名,把原先的10 nm、7 nm、7 nm+升級成Inter 7、Intel 4、Intel 3,終於和半導體界的節點命名基本同步了。

2納米節點之後,半導體工藝將迎來過去20年最大的變革,電晶體將由FinFET結構向GAAFET過渡。過去二十年半導體界的兩次彎道超車--浸沒式光刻和FinFET催生了今天的光刻機巨頭ASML和半導體代工巨頭台積電。而這一次的晶片製程變革,英特爾是否能夠再次如王銳預測的一樣獲得領先,的確值得關注。

很多網友可能有疑問了,為什麼都2納米製程了,還沒有達到「量子極限」?

這個問題實際上是需要澄清的,因為很多網友被這個問題困惑,並且難以阻擋「半導體摩爾定律到頭了,西方停止發展了」的浮誇沸騰文的襲擾。所以我在這裡繼續講解一下:

我們都知道,所謂的半導體晶片節點的命名,在90納米以下晶片,其命名尺寸和物理尺寸已經沒有絕對關係。比如7納米晶片,實際上最小金屬間距是36納米;5納米晶片最小金屬間距是28納米;3納米晶片最小金屬間距是22納米;2納米晶片最小金屬間距是18納米。在這個尺寸上,距離量子隧穿的距離還有很大空間。

所以並非到了2納米以下就「摩爾定律到頭」了。

那我們所說的最小金屬間距能無限縮小嗎?那顯然不是,因為到了10納米以下尺寸,受限制的不僅僅是量子隧穿等基本物理定律,還包括我們的半導體光刻工具、以及材料尺度效應等綜合性影響。但這不僅僅不意味著摩爾定律終結,反而給摩爾定律的延續,提供了更多的創新維度!

比如,從2018年的7納米晶片,到大約2024年的2納米晶片,這6年間半導體界的摩爾定律的微縮化可以在最小金屬間距的縮小體現出來,比如從7納米晶片的40納米最小金屬間距,降低到2納米晶片的21納米最小金屬間距。但是到了2030年以後,半導體摩爾定律的微縮化主要體現在晶片3D結構上的優化,而並非2D平面上的最小金屬間距的縮小上。

因此,目前的ASML第二代高數值孔徑EUV光刻機實際上是可以支撐到摩爾定律延伸到2036年的。而在通向更久遠的年代,我相信仍然會有更加顛覆性的技術方案延續摩爾定律。

許多網文作者往往把半導體製程的節點命名當作了實際物理尺寸,鼓吹摩爾定律到頭了,我們馬上就彎道超車了--這是基本的概念性錯誤。

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