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先进制程定义

作者:凯意科技

先进制程是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给集成电路产业晶圆制造技术带来的种种变化与新型系统。最为顶尖的若干个工艺节点,随着时间不断演变升级。先进制程目前看来并没有标准的定义——反而是先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,简称为AMT)有一定的说法。

芯片制程指的是集成电路内电路之间的间距,具体来说,指的是晶体管结构中的栅极的线宽,也就是纳米工艺中的数值。宽度越窄,功耗越低。

缩小晶体管的最主要目的,就是可以在更小的芯片中塞入更多的晶体管,让芯片不会因技术提升而变得更大;其次,可以增加处理器的运算效率;再者,减少体积也可以降低耗电量;最后,芯片体积缩小后,更容易塞入移动设备中(比如手机),满足未来轻薄化的需求。


推动半导体制造商向更小的工艺尺寸进发的最大动力,就是成本的降低。组件越小,同一片晶圆可切割出来的芯片就可以更多。即使更小的工艺需要更昂贵的设备,其投资成本也可以被更多的晶片所抵消。

业界把28nm作为先进制程与成熟制程的分界线,28nm处于32nm和22nm之间,业界在更早的45nm阶段引入了high-k值绝缘层/金属栅极(HKMG)工艺,在32nm处引入了第二代 high-k 绝缘层/金属栅工艺,这些为28nm的逐步成熟打下了基础。而在之后的先进工艺方面,从22nm开始采用FinFET(鳍式场效应晶体管)等。可见,28nm正好处于制程过渡的关键点上,这也是其性价比高的一个重要原因。


当我们完成28纳米全产业链的国产化,全球的工艺制程又向前迈进了一步,那是或许14nm就是先进制程和成熟制程的分界线了。
最后,则是为什么会有人说各大厂进入10纳米制程将面临相当严峻的挑战?主因是1颗原子的大小大约为0.1纳米。在10纳米的情况下,一条线只有不到100颗原子,在制作上相当困难,而且只要有一个原子的缺陷,像是在制作过程中有原子掉出或是有杂质,就会产生不知名的现象,影响产品的良率。


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