摩爾定律是推動集成電路性能前進(jìn)的影響力參數(shù),。在過去數(shù)十年里集成電路數(shù)量每兩年就翻一倍?,F(xiàn)在這個步伐已經(jīng)被超越?
至少14nm制程和FinFET技術(shù)的開發(fā)商是這么看的,。英特爾,、IBM,、東芝,、三星都在采納14nm制程,,并將在研發(fā)工作完成后盡快投入FinFET量產(chǎn),。
FinFET技術(shù)由加州大學(xué)伯克利分校的研究人員所發(fā)明,,能夠帶來一些顯著的性能提升,,包括能夠嚴(yán)格控制亞微米級下的短溝道效應(yīng)、降低短態(tài)電流,。
而且該技術(shù)能夠以單個晶體管作為多門設(shè)備,。使用實驗性的閘極堆疊材料和設(shè)備架構(gòu)也能顯著影響模擬設(shè)備屬性。
14nm制程本質(zhì)上更便宜,、更簡單,。因為埋入氧化物層能夠阻止蝕刻,讓蝕刻變得非常簡單,。
IBM在行動
IBM已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向14nm節(jié)點,、SOI(絕緣層上硅)晶圓的FinFET技術(shù)。事實上,,這家公司打算在所有14nm產(chǎn)品上采用SOI晶圓,,包括IBM內(nèi)部使用的服務(wù)器處理器和對外提供的ASIC。
IBM半導(dǎo)體研究中心副總裁Gary Patton最近在公共平臺技術(shù)論壇解釋了SOI相對塊狀硅(bulk silicon)晶圓的優(yōu)勢,,制程復(fù)雜度得到降低,,因為埋入氧化物層能夠阻止蝕刻,讓蝕刻變得非常簡單,。而且14nm的成本問題也已經(jīng)解決,。
從根本上說,這意味著14nm制程流程步驟的縮減已經(jīng)抵消了SOI晶圓的成本,。SOI的進(jìn)一步優(yōu)勢是軟錯誤發(fā)生率很低,。
IBM已經(jīng)通過SOI技術(shù)開發(fā)出DRAM設(shè)備。該公司認(rèn)為進(jìn)一步將該技術(shù)用于垂直配置設(shè)備相對簡單的看法非常正確。
其它廠商
包括三星,、GlobalFoundries,、東芝在內(nèi)的Fishkill聯(lián)盟廠商已經(jīng)準(zhǔn)備投產(chǎn)14nm節(jié)點的FinFET。此外,,IBM還與意法微電子和Leti結(jié)盟開發(fā)平面SOI技術(shù),,以期榨干它的潛能。
相似的,,研究組織Imec也開發(fā)出用于14nm邏輯芯片的早期版本制程開發(fā)包(PDK),。該PDK瞄準(zhǔn)著一系列新技術(shù),包括FinFET和超紫外線(EUV)光刻,。
Imec及其合作伙伴正在用該PDK開發(fā)14nm測試芯片,,將于今年晚些時候發(fā)布。該芯片能夠促進(jìn)14nm節(jié)點內(nèi)的互聯(lián),、制程,、光刻元素以及電路性能。
對比其它公司“全力撲向”14nm的態(tài)度,。臺積電(TSMC)雖然早已宣布計劃采用FinFET技術(shù),,但該公司并不打算在14nm節(jié)點成為主流制程以前將該技術(shù)推向客戶。
早在2002年,,臺積電就演示了一種名為Omega FinFET的產(chǎn)品——能夠在0.7V下工作的25nm晶體管,。但該產(chǎn)品最終未能商業(yè)化。
有理由相信這些公司轉(zhuǎn)向14nm FinFET技術(shù)的速度將超越摩爾定律最初晶體管數(shù)量每兩年翻兩倍的估算,。
有小道消息稱英特爾已經(jīng)試圖在未來幾年里從14nm走向8nm,。是時候讓摩爾定律走入慢車道了?或許吧,唯一的疑問是到8nm將超越硅的理論運行限制,。到時候會發(fā)生什么?答案是石墨。