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ASML掀老底,我們被騙了:3nm芯片實際為23nm,1nm是18nm?

2024-06-17 來源:科技專家
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關鍵詞: 臺積電 晶圓.芯片

大家都清楚,目前芯片工藝最先進的臺積電,早實現了3nm。


而蘋果的A17 Pro則是全球第一顆3nm的手機芯片,是臺積電代工的,這也代表著全球最先進的水平。


問題來了,這個3nm到底指的是什么?晶體管大小?柵極寬度?金屬半節距?其實都不是,3nm只是一個說法。


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事實上,在最早的時候,也就是在130nm工藝之前,芯片工藝是和芯片晶體管的柵極長度(gate length)保持一致的,柵極長度是多少,那么芯片就是多少工藝,而這個柵極長度,也等于金屬半節距(metal half-pitch)。


后來晶圓廠就想到了一個辦法,既然柵極長度代表的芯片工藝,那就是想方設法縮短這個長度,工藝不就提升了么?


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如是如上圖所示,在130nm至2007年的28nm之間,柵極長度,其實是小于芯片工藝的,這個時候就不對應了。


比如100nm的芯片,正常來講,柵極長度應該是100nm,但實際上當時已經縮短到了70nm左右了。


而進入28nm之后,由于柵極長度,對應工藝基本上不太可能的,因為這個柵極長度縮小非常困難。


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于是從28nm起,所謂的XX納米是等效工藝,即它并不是指芯片的一些關鍵指標,比如柵極長度、金屬半節距、接觸柵間距等等,工藝和這些都不掛鉤。


完全是各大晶圓廠,按照自己的節奏,一代一代的給自己的工藝取名,甚至臺積電的10nm、三星的10nm、intel的10nm,指標都不一樣,晶體管密度也不一樣,反正就是一片混亂了。


不過混亂歸混亂,我們還是可以用之前的柵極長度或金屬半節距來看看實際工藝的。


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臺積電之前發表過一份資料,上面顯示了其工藝對應的金屬半節距,如上圖所示,7nm時,是54/2=27nm左右,3nm時,應對的金屬半節距是45nm/2=22.5nm左右(可以說是22nm,也可以說是23nm)


而近日,ASML在公布自己的EUV光刻機路線圖時,更是將各大晶圓廠的老底掀開了,ASML的PPT,非常清楚的指出了各大晶圓工藝,對應的金屬半節距,如果按照最開始芯片工藝的說法,這個才是實際的芯片工藝。


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如上圖所示,N3(3nm工藝)對應的是23nm,N2(2nm工藝)對應的是22nm,A14(1.4nm工藝)對應的是21nm。


A10也就是1nm時,對應的是18nm,A7也就是0.7nm時,應對的是18-16nm,甚至到A2,也就是0.2nm時,實際金屬半間距是16-12nm。


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這也是為何明明EUV光刻機,采用的是13.5nm波長的光線,最終卻能刻錄出2nm、1nm芯片的原因,因為它實際對應的是這個金屬半間距,只要波長比這個小就行了。


不管,雖然大家都清楚,現在的芯片工藝有是水份的,那又如何,反正大家都是這么干,規則是由壟斷者制定的,所以別人說它是3nm,那么它就是3nm,你只能接受。



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