IBM宣布用最新工藝制造5納米芯片
IBM日前,在日本京都宣布,該公司研究團(tuán)隊(duì)在晶體管的制造上取得了巨大的突破——在一個(gè)指甲大小的芯片上,從集成200億個(gè)7納米晶體管飛躍到了300億個(gè)5納米晶體管。據(jù)美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)《光譜》雜志6日?qǐng)?bào)道,這一出色表現(xiàn)有望挽救瀕臨極限的摩爾定律,使電子元件繼續(xù)朝著更小、更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。
目前最先進(jìn)的晶體管是finFET,以芯片表面投射的載硫硅片翅片狀隆起而命名,其革命性突破的關(guān)鍵在于,在三維結(jié)構(gòu)而非二維平面上控制電流的傳遞。這種設(shè)計(jì)可應(yīng)用于10納米甚至7納米節(jié)點(diǎn)芯片。但是,隨著芯片尺寸越來(lái)越小,電流變得愈發(fā)難以關(guān)閉,即使使用這種先進(jìn)的三面“門(mén)”結(jié)構(gòu),仍會(huì)發(fā)生電子泄漏。 半導(dǎo)體行業(yè)一直致力于打造5納米節(jié)點(diǎn)替代方案。IBM此次宣布的最新結(jié)構(gòu)中,每個(gè)晶體管由三層堆疊的水平薄片組成,每片只有幾納米厚度,完全被柵極包圍,能防止電子泄漏并節(jié)省電力,被稱為“全包圍門(mén)”結(jié)構(gòu)。 IBM的半導(dǎo)體技術(shù)和研究副總裁馬克斯·凱爾表示,“我們認(rèn)為新結(jié)構(gòu)將成為繼finFET之后的普遍結(jié)構(gòu)”,它代表了晶體管的未來(lái)。 報(bào)道稱,IBM公司用多年時(shí)間研究制造堆疊納米芯片工藝技術(shù)和材料,此前流行的電子束光刻工藝對(duì)于批量生產(chǎn)而言過(guò)于昂貴,而即將投入生產(chǎn)的5納米芯片,將使用工藝成本有所降低的極光紫外光刻技術(shù)。新型芯片雖然只有指甲大小,其上卻能集成300億個(gè)晶體管,在與10納米芯片進(jìn)行對(duì)比的測(cè)試中發(fā)現(xiàn),在給定功率下,其性能可提升40%;在同等效率下,5納米芯片可以節(jié)省74%電能。 IBM計(jì)劃與三星公司及全球制造商共同合作,生產(chǎn)5納米節(jié)點(diǎn)測(cè)試芯片,并提供給全球客戶,在未來(lái)幾年內(nèi)滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求,為自動(dòng)駕駛、人工智能和5G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)鋪路。 |