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IBM的2nm工藝是一個(gè)怎樣的技術(shù)

獨(dú)愛(ài)72H ? 來(lái)源:雷科技、與非網(wǎng) ? 作者:雷科技、與非網(wǎng) ? 2022-06-28 15:44 ? 次閱讀

IBM宣布了一條可以轟炸整個(gè)科技圈的消息,成功研發(fā)出了全球首款2nm EUV工藝的半導(dǎo)體芯片。IBM表示,與臺(tái)積電的5nm相比,2nm芯片的晶體管密度幾乎是前者的兩倍,達(dá)到了333.33 MTr/mm2,即每平方毫米可容納3.3億個(gè)晶體管。

IBM的2nm工藝是什么技術(shù)?

5nm工藝推出之前,業(yè)界采用的是FinFET(鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管)結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)晶體管結(jié)構(gòu),只能在閘門(mén)一側(cè)控制電路連通與斷開(kāi)不同,F(xiàn)inFET晶體管結(jié)構(gòu)中的閘門(mén)類(lèi)似魚(yú)鰭的叉狀,可以控制閘門(mén)兩側(cè)電路的連通和斷開(kāi),進(jìn)一步減少了漏電的幾率,同時(shí),大幅縮短了晶體管的柵長(zhǎng)。講得通俗易懂點(diǎn),就是傳統(tǒng)的FET(場(chǎng)效應(yīng)管)屬于平面架構(gòu),只能控制一側(cè)的電路,而FinFET則是3D立體架構(gòu),可以同時(shí)控制兩側(cè)電路。

當(dāng)工藝演進(jìn)到5nm后,F(xiàn)inFET結(jié)構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足晶體管所需的靜電控制,會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的漏電問(wèn)題。為此,三星率先采用了GAA(環(huán)繞式柵極)的晶體管結(jié)構(gòu),并對(duì)3nm制程工藝的芯片進(jìn)行研發(fā)。不湊巧的是,IBM的2nm制程工藝也是同樣的GAA結(jié)構(gòu)。不過(guò),GAA晶體管結(jié)構(gòu)又可分為納米線結(jié)構(gòu)GAAFET和納米片結(jié)構(gòu)MBCFET,而IBM采用的是納米片結(jié)構(gòu)。

與納米線結(jié)構(gòu)相比,納米片結(jié)構(gòu)的接觸面積更大,但不利于片與片之間的刻蝕(通過(guò)化學(xué)或物理的方法去除硅片表面不需要的部分)和薄膜生長(zhǎng)(集成電路在制造過(guò)程中需要在晶圓片表面生長(zhǎng)數(shù)層材質(zhì)不同、厚度不同的薄膜)。

需要注意的是,IBM的2nm已不再是指柵極長(zhǎng)度(MOS管的最小溝道長(zhǎng)度),而是等效成了芯片上晶體管節(jié)點(diǎn)密度。因此,這里的2nm只是一個(gè)命名代號(hào),而非物理上的2nm。

本文整合自:雷科技、與非網(wǎng)

責(zé)任編輯:符乾江

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