Proces tehnologic în industria electronică
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de
versiunea revizuită la 15 septembrie 2022; verificările necesită
9 modificări .
Proces tehnologic de producție a semiconductoarelor - un proces tehnologic de fabricare a produselor și materialelor semiconductoare (p / p); parte a procesului de producție pentru fabricarea produselor p/p ( tranzistoare , diode etc.); constă din: o succesiune de operaţii tehnologice (prelucrare, asamblare) şi de control.
Echipamentele fotolitografice și litografice sunt utilizate în producția de produse p/p . Rezoluția (în microni și nm ) a acestui echipament (așa-numitele standarde de proiectare ) determină denumirea procesului tehnologic specific utilizat.
Îmbunătățirea tehnologiei și reducerea proporțională a dimensiunii structurilor p/p contribuie la îmbunătățirea caracteristicilor (dimensiune, consum de energie, frecvențe de operare, cost) dispozitivelor semiconductoare ( circuite , procesoare , microcontrolere etc.). Acest lucru este de o importanță deosebită pentru nucleele de procesor , în ceea ce privește consumul de energie și îmbunătățirea performanței, prin urmare, procesoarele (nucleele) de producție în masă pe acest proces tehnic sunt enumerate mai jos.
Etapele procesului tehnologic în producția de microcircuite
Procesul tehnologic de producere a dispozitivelor semiconductoare și a circuitelor integrate ( microprocesoare , module de memorie etc.) include următoarele operații.
- Prelucrarea plachetelor semiconductoare - plachetele semiconductoare se obțin cu o geometrie strict specificată, orientarea cristalografică dorită (nu mai slabă de ± 5%) și o clasă de curățenie a suprafeței. Aceste plăci servesc ulterior ca semifabricate la fabricarea dispozitivelor sau substraturilor pentru aplicarea unui strat epitaxial .
- Tratament chimic (precedenta tuturor operatiilor termice) - indepartarea unui strat de semiconductor perturbat mecanic si curatarea suprafetei plachetei. Principalele metode de prelucrare chimică: gravare lichidă și gazoasă, metode plasma-chimice. Pentru a obține un relief pe o placă (profilarea suprafeței) sub formă de proeminențe și depresiuni alternative de o anumită geometrie, pentru a grava ferestrele în acoperiri de mascare, pentru a dezvolta o imagine latentă într-un strat fotorezistent expus , pentru a elimina reziduurile polimerizate ale acestuia, pentru a obține plăcuțe de contact și cablare într-un strat de metalizare, prelucrare chimică (electrochimică).
- Creșterea epitaxială a unui strat semiconductor este depunerea atomilor semiconductori pe un substrat, în urma căruia se formează un strat, a cărui structură cristalină este similară cu cea a substratului. În acest caz, substratul îndeplinește adesea doar funcțiile unui purtător mecanic.
- Obținerea unui strat de mascare - pentru a proteja stratul semiconductor de pătrunderea impurităților în operațiunile de dopaj ulterioare . Cel mai adesea, se realizează prin oxidarea stratului epitaxial de siliciu în oxigen la temperatură ridicată.
- Fotolitografia – este produsă pentru a forma un relief într-o peliculă dielectrică .
- Introducerea impurităților active electric în placă pentru a forma regiuni p și n separate este necesară pentru a crea tranziții electrice, secțiuni izolatoare. Produși prin difuzie din surse solide, lichide sau gazoase, principalii difuzanți din siliciu sunt fosforul și borul .
Difuzia termică este mișcarea direcționată a particulelor unei substanțe în direcția scăderii concentrației lor: este determinată de gradientul de concentrație. Folosit adesea pentru a introduce dopanți în plăcile semiconductoare (sau straturi epitaxiale crescute pe acestea) pentru a obține tipul opus de conductivitate față de materialul original, sau elemente cu rezistență electrică mai mică.
Dopajul ionic (utilizat la fabricarea dispozitivelor semiconductoare cu o densitate mare de joncțiune, celule solare și structuri cu microunde) este determinată de energia cinetică inițială a ionilor din semiconductor și se realizează în două etape:
- ionii sunt introduși într-o placă semiconductoare într-o instalație de vid
- recoaptă la temperatură ridicată
Ca urmare, structura ruptă a semiconductorului este restaurată, iar ionii de impurități ocupă nodurile rețelei cristaline.
- Obținerea contactelor ohmice și crearea elementelor pasive pe plachetă - folosind prelucrarea fotolitografică în stratul de oxid care acoperă zonele structurilor formate, peste zone pre-create puternic dopate de tip n + - sau p + -, care asigură rezistență scăzută la contact, ferestre deschise . Apoi, prin depunere în vid, întreaga suprafață a plăcii este acoperită cu un strat de metal (metalizat), excesul de metal este îndepărtat, lăsându-l doar în locurile de contact și cablaj. Contactele astfel obținute sunt tratate termic (operație de ardere) pentru a îmbunătăți aderența materialului de contact la suprafață și a reduce rezistența de contact. În cazul pulverizării aliajelor speciale pe materialul oxid se obțin elemente pasive cu peliculă subțire - rezistențe, condensatoare, inductanțe.
- Adăugând straturi suplimentare de metal (în procesele moderne - aproximativ 10 straturi), între straturi este plasat un dielectric ( în engleză inter-metal dielectric , IMD) cu găuri de trecere.
- Pasivarea suprafeței plăcii. Înainte de a testa cristalele, este necesar să curățați suprafața lor exterioară de diferiți contaminanți. Este mai convenabil (din punct de vedere tehnologic) să curățați plăcile imediat după scriere sau tăiere cu un disc, în timp ce acestea nu sunt încă împărțite în cristale. Acest lucru este, de asemenea, adecvat deoarece firimiturile materialului semiconductor format în timpul înregistrării sau crestarea plachetelor sunt potențial cauza defectelor atunci când sunt sparte în cristale cu formarea de zgârieturi în timpul placare. Cel mai adesea, plăcile sunt curățate în apă deionizată la unități de spălare hidromecanice (perie) și apoi uscate într-o centrifugă, într-un dulap de încălzire la o temperatură care nu depășește 60 °C sau prin încălzire cu infraroșu. Pe napolitana curățată se determină defectele introduse prin operația de scriere și spargerea napolitanelor în cristale, precum și în timpul operațiilor anterioare - fotolitografie, oxidare, depunere, măsurare (așchii și microfisuri pe suprafața de lucru, zgârieturi și alte deteriorări ale metalizare, reziduuri de oxizi pe tampoanele de contact, diverse contaminari reziduale sub forma de fotorezist, lac, vopsea de marcare etc.).
- Testarea plăcilor netăiate . De obicei, acestea sunt teste cu capete de sondă pe mașini automate de sortat plachete. În momentul în care sondele ating structurile de sortat, se măsoară parametrii electrici. În acest proces, cristalele defecte sunt marcate și apoi aruncate. Dimensiunile liniare ale cristalelor nu sunt de obicei controlate, deoarece precizia lor ridicată este asigurată de tratarea suprafeței mecanice și electrochimice.
- Separarea plăcilor în cristale - împarte mecanic (prin tăiere) placa în cristale separate.
- Asamblarea cristalului și operațiunile ulterioare de montare a cristalului în carcasă și etanșare - atașarea cablurilor la cristal și ambalarea ulterioară în carcasă cu etanșarea ulterioară a acestuia.
- Măsurătorile și încercările electrice sunt efectuate cu scopul de a respinge produsele care au parametri care nu sunt conforme cu documentația tehnică. Uneori, microcircuitele sunt produse special cu o limită superioară „deschisă” a parametrilor, care permit ulterior funcționarea în moduri anormale de sarcină mare pentru alte microcircuite (a se vedea, de exemplu, Overclocking computere ).
- Controlul ieșirilor , care completează ciclul tehnologic de fabricare a unui dispozitiv, este o sarcină foarte importantă și dificilă (de exemplu, pentru a verifica toate combinațiile unui circuit format din 20 de elemente cu 75 (total) de intrări, folosind un dispozitiv care funcționează pe principiul control funcțional la o viteză de 10 4 verificări pe secundă, va dura 10 19 ani!)
- Marcarea , aplicarea unui strat de protecție, ambalarea sunt operațiunile finale înainte de expedierea produsului finit către consumatorul final.
Tehnologiile de producere a produselor semiconductoare cu dimensiuni submicronice se bazează pe o gamă extrem de largă de procese fizice și chimice complexe: peliculele subțiri sunt obținute prin pulverizare termică și ion-plasmă în vid, plachetele sunt prelucrate conform clasei de puritate a 14-a cu un abaterea de la planeitate de cel mult 1 micron , radiațiile laserșiultrasunetele , se utilizează recoacere în oxigen și hidrogen, temperaturile de funcționare în timpul topării metalelor ajung la mai mult de 1500 ° C, în timp ce cuptoarele de difuzie mențin temperatura cu o precizie de 0,5 ° C, elementele chimice periculoase și compușii sunt utilizați pe scară largă (de exemplu, fosfor alb ).
Toate acestea conduc la cerințe speciale pentru igiena industrială, așa-numita „igienă electronică”, deoarece în zona de lucru de prelucrare a plachetelor semiconductoare sau în operațiunile de asamblare a cristalelor nu ar trebui să existe mai mult de cinci particule de praf de 0,5 microni . în 1 litru de aer. Prin urmare, în camerele curate din fabricile pentru producerea unor astfel de produse, toți lucrătorii sunt obligați să poarte salopete speciale [1] . În materialele promoționale ale Intel, salopetele lucrătorilor erau numite costum de iepuraș („costumul de iepuraș”) [2] [3] .
Procesele tehnologice ale anilor 1970 - 1980
Procesele tehnice timpurii, înainte de standardizarea NTRS (National Technology Roadmap for Semiconductors) și ITRS , au fost desemnate „xx microni” (xx microni), unde xx desemna mai întâi rezoluția tehnică a echipamentelor litografice, apoi au început să desemneze lungimea tranzistorului. poarta, jumatate de pas de linii metalice (half past) si latime de linie metalica. În anii 1970, existau mai multe procese tehnice, în special 20, 10, 8, 6, 4, 3, 2 microni; în medie, la fiecare trei ani s-a înregistrat o scădere a treaptei cu un coeficient de 0,7 [4]
3 µm
3 µm este o tehnologie de proces care corespunde nivelului de tehnologie atins în 1975 de Zilog ( Z80 ) și în 1979 de Intel ( Intel 8086 ). Corespunde rezoluției liniare a echipamentelor litografice, aproximativ egală cu 3 µm.
1,5 µm
1,5 µm este o tehnologie de proces care corespunde nivelului de tehnologie atins de Intel în 1982. Corespunde rezoluției liniare a echipamentelor litografice, aproximativ egală cu 1,5 µm.
0,8 µm
0,8 microni este o tehnologie de proces care corespunde nivelului de tehnologie atins la sfârșitul anilor 1980 și începutul anilor 1990 de Intel și IBM .
0,6 µm / 0,5 µm
Tehnologia de proces realizată de unitățile de producție ale Intel și IBM în 1994-1995.
- CPU 80486DX4 (1994)
- IBM/Motorola PowerPC 601, primul cip al arhitecturii PowerPC
- Intel Pentium la 75, 90 și 100 MHz
- MCST-R100 (1998, 0,5 µm, 50 MHz)
Tehnologia proceselor după mijlocul anilor 1990
Denumirile pentru procesele implementate de la mijlocul anilor 1990 au fost standardizate de NTRS și ITRS și au devenit cunoscute ca „Nod Tehnologic” sau „Cic”. Dimensiunile reale ale porților tranzistoarelor din circuitele logice au devenit oarecum mai mici decât cele indicate în denumirea proceselor tehnice 350 nm - 45 nm, datorită introducerii tehnologiilor de subțiere a modelului de rezistență și a ascuțirii rezistente . De atunci, denumirile comerciale ale proceselor tehnice au încetat să mai corespundă lungimii oblonului [4] [5] .
Odată cu trecerea la următoarea tehnologie de proces ITRS, aria ocupată de o celulă standard de 1 bit de memorie SRAM s-a înjumătățit în medie. Între 1995 și 2008, această dublare a densității tranzistorului a avut loc în medie la fiecare 2 ani [4] .
350 nm
350 nm este o tehnologie de proces care se potrivește cu nivelul de tehnologie atins în 1995-97 de către producătorii de cipuri de top precum Intel, IBM și TSMC . Corespunde rezoluției liniare a echipamentelor litografice, aproximativ egală cu 0,35 µm.
250 nm
250 nm este o tehnologie de proces care corespunde nivelului de tehnologie atins în 1998 de cei mai importanți producători de cipuri. Corespunde rezoluției liniare a echipamentelor litografice, aproximativ egală cu 0,25 µm.
Sunt utilizate până la 6 straturi metalice, numărul minim de măști litografice este de 22 .
180 nm
180 nm este o tehnologie de proces care corespunde nivelului de tehnologie atins în 1999 de cei mai importanți producători de cipuri. Corespunde cu dublarea densității de ambalare a procesului anterior de 0,25 µm. De asemenea, pentru prima dată, sunt utilizate conexiuni interne pe bază de cipuri pe bază de cupru cu rezistență mai mică decât aluminiul anterior.
Conține până la 6-7 straturi de metal. Numărul minim de măști litografice este de aproximativ 22 .
130 nm
130 nm este o tehnologie de proces care corespunde nivelului de tehnologie atins în 2001 de cei mai importanți producători de cipuri. În conformitate cu modelele ITRS [6] , corespunde dublarii densității de amplasare a elementelor în raport cu tehnologia anterioară de proces de 0,18 microni.
- Intel Pentium III Tualatin - iunie 2001
- Intel Celeron Tualatin-256 - octombrie 2001
- Intel Pentium M Banias - martie 2003
- Intel Pentium 4 Northwood - ianuarie 2002
- Intel Celeron Northwood-128 - septembrie 2002
- Intel Xeon Prestonia și Gallatin - februarie 2002
- AMD Athlon XP pursânge, Thorton și Barton
- AMD Athlon MP pur-sânge - august 2002
- AMD Athlon XP-M pur- sânge, Barton și Dublin
- AMD Duron Applebred - august 2003
- AMD K7 Sempron Thoroughbred-B, Thorton și Barton - iulie 2004
- AMD K8 Sempron Paris - iulie 2004
- AMD Athlon 64 Clawhammer și Newcastle - septembrie 2003
- AMD Opteron Sledgehammer - iunie 2003
- MCST Elbrus 2000 (1891BM4Я) - iulie 2008
- MCST-R500S (1891VM3) - 2008, 500 MHz
Tehnologia de proces mai mică de 100 nm
Diferite alianțe tehnologice pot urma diferite linii directoare (Foundry/IDM) pentru a se referi la procese mai fine. În special, TSMC folosește denumirile 40nm, 28nm și 20nm pentru procese care sunt similare ca densitate cu procesele Intel de 45nm, 32nm și, respectiv, 22nm [7] .
90 nm
90 nm este o tehnologie de proces care corespunde nivelului tehnologiei semiconductoarelor, care a fost atins până în 2002-2003 . În conformitate cu modelele ITRS [6] , corespunde dublarii densității de amplasare a elementelor în raport cu procesul tehnic anterior de 0,13 µm.
Procesul de proiectare de 90 nm este adesea folosit cu tehnologii de siliciu tensionat, precum și cu noi materiale dielectrice dielectrice low -k .
65 nm
65 nm este o tehnologie de proces care corespunde nivelului de tehnologie atins până în 2004 de cei mai importanți producători de cipuri. În conformitate cu modelele ITRS [6] , corespunde dublării densității de amplasare a elementelor în raport cu tehnologia anterioară de proces de 90 nm.
45 nm / 40 nm
45 nm și 40 nm este un proces tehnic corespunzător nivelului de tehnologie atins până în 2006-2007 de către companiile lider în producția de cipuri. Conform modelelor ITRS [6] , corespunde unei dubleri a densității de amplasare a elementelor în raport cu tehnologia anterioară de proces de 65 nm.
A devenit revoluționar pentru industria microelectronică, deoarece a fost prima tehnologie de proces care a folosit tehnologia high-k / metal gate [8] [9] (HfSiON / TaN în tehnologia Intel), pentru a înlocui SiO 2 /poly-Si
epuizat fizic.
32 nm / 28 nm
32 nm este un proces tehnic care corespunde nivelului de tehnologie atins până în 2009-2010 de către companiile lider în producția de cipuri. În conformitate cu modelele ITRS [6] , corespunde dublarii densității de amplasare a elementelor în raport cu tehnologia anterioară de proces de 45 nm.
În toamna lui 2009, Intel era în tranziție către această nouă tehnologie de proces [10] [11] [12] [13] [14] . De la începutul anului 2011, procesoarele au fost produse folosind această tehnologie de proces.
În al treilea trimestru al anului 2010, fabrica Fab 12 a TSMC din Taiwan a început producția în masă de produse folosind tehnologia, care a primit denumirea de marketing „28-nanometer” [15] (nu o denumire recomandată de ITRS).
În mai 2011 , cel mai mare cip din lume, format din 3,9 miliarde de tranzistori, a fost lansat de Altera folosind tehnologia de 28 nm [20] .
22 nm / 20 nm
22 nm este un proces tehnic corespunzător nivelului de tehnologie atins până în 2009-2012 . companii lider - producatori de microcircuite. Corespunde cu dublarea densității elementelor în raport cu tehnologia anterioară de proces de 32 nm.
Elementele de 22 nm sunt formate prin fotolitografie, în care masca este expusă la lumină la o lungime de undă de 193 nm [21] [22] .
În 2008, la expoziția anuală de înaltă tehnologie International Electron Devices Meeting din San Francisco, o alianță tehnologică a IBM, AMD și Toshiba a demonstrat o celulă de memorie SRAM realizată folosind o tehnologie de proces de 22 nm din tranzistoare de tip FinFET , care, la rândul său, sunt realizate cu ajutorul tehnologiei avansate high-k /gate metal (porțile tranzistorului nu sunt din siliciu, ci din hafniu ), cu o suprafață de doar 0,128 μm² (0,58 × 0,22 μm) [23] .
IBM și AMD au anunțat, de asemenea, dezvoltarea unei celule SRAM de 0,1 μm² bazată pe o tehnologie de proces de 22 nm [24] .
Primele mostre de testare operabile ale structurilor obișnuite (SRAM) au fost prezentate publicului de Intel în 2009 [25] . Cipurile de testare de 22 nm sunt module de memorie SRAM și module logice. Celulele SRAM cu dimensiuni de 0,108 și 0,092 µm2 funcționează în rețele de 364 de milioane de biți. Celula de 0,108 µm² este optimizată pentru medii de joasă tensiune, în timp ce celula de 0,092 µm² este cea mai mică celulă SRAM cunoscută astăzi.
Această tehnologie este folosită pentru a produce (de la începutul anului 2012):
- Intel Ivy Bridge / Ivy Bridge-E
- Intel Haswell (adeptul lui Ivy Bridge, cu GPU integrat).
- Intel Bay Trail -M (mobile Pentium și Celeron pe microarhitectura Silvermont; septembrie 2013)
16 nm / 14 nm
În mai 2014, Samsung a continuat să dezvolte tehnologia de proces LPE/LPP de 14 nm [26] ; și intenționează să lanseze procesoare pentru Apple în 2015 [27] .
Începând cu septembrie 2014, TSMC a continuat să dezvolte tehnologia de proces a tranzistorului cu efect de câmp fin ( FinFET ) de 16 nm și a planificat să înceapă producția de 16 nm în Q1 2015 [28] .
Conform strategiei extinse a Intel , reducerea dimensiunilor la 14 nm era de așteptat inițial la un an după introducerea cipului Haswell (2013); procesoarele din noua tehnologie de proces vor folosi o arhitectură numită Broadwell . Pentru straturile critice ale tehnologiei de proces de 14 nm, Intel a solicitat utilizarea măștilor cu tehnologie Inverse Lithography (ILT) și SMO (Source Mask Optimization) [29]
Compania MCST a introdus în 2021 procesorul Elbrus-16C de 16 nm .
În aprilie 2018, AMD a introdus procesoare Zen+ bazate pe un proces îmbunătățit de 14 nm, denumit provizoriu „12 nm”:
- Ryzen 5 2600 și 2600X
- Ryzen 7 2700 și 2700X
10 nm
Producătorul taiwanez United Microelectronics Corporation (UMC) a anunțat că se va alătura IBM Technology Alliance pentru a participa la dezvoltarea unui proces CMOS de 10 nm [31] .
În 2011, au fost publicate informații despre planurile Intel de a introduce o tehnologie de proces de 10 nm până în 2018 [32] , în octombrie 2017, Intel a anunțat planuri de a începe producția înainte de sfârșitul anului 2017 [33] , dar în final, după lansare a unui lot extrem de limitat de procesor mobil Intel Core i3-8121U de 10 nm în 2018, producția în masă a procesoarelor Intel folosind tehnologia procesului de 10 nm a început abia în 2019 pentru dispozitivele mobile și în 2020 pentru dispozitivele desktop.
Producția de probă conform standardelor de 10 nm a fost planificată de TSMC pentru 2015, iar producția de serie - pentru 2016 [34] .
La începutul anului 2017, producția de 10 nm era de aproximativ 1% din producția de TSMC [35]
Samsung a lansat producția de 10 nm în 2017 [36]
- Apple A11 Bionic - procesor cu șase nuclee pe 64 de biți pentru iPhone 8 (2017).
- Cannon Lake este prima generație de mai multe procesoare Intel mobile de 10 nm cu nucleul grafic dezactivat [37] .
- Ice Lake este a doua generație de procesoare Intel de 10 nm.
- Snapdragon 835.
- Snapdragon 845 [38] .
7 nm
Tehnologia de proces Intel la 7 nm (așteptată în 2022) [39] , conform Hardwareluxx, intenționează să plaseze 242 de milioane de tranzistori pe milimetru pătrat [40] .
În 2018, fabricile TSMC au început producția de procesoare mobile Apple A12 [41] , Kirin 980 [42] și Snapdragon 855 [43] . Producția de procesoare de 7 nm bazate pe arhitectura x86 este întârziată, primele mostre pe această arhitectură apar nu mai devreme de 2019. Potrivit publicației online Russian Tom's Hardware Guide , folosind prima generație a tehnologiei de proces de 7 nm, TSMC poate plasa 66 de milioane de tranzistori pe milimetru pătrat, în timp ce, în același timp, folosind tehnologia de proces de 10 nm, Intel poate plasa 100 de milioane de tranzistori pe un zonă similară [44] . Trecerea la a doua generație[ clarifica ] Procesul de 7 nm al TSMC a avut loc în 2019. Primul produs de masă produs folosind această tehnologie de proces a fost Apple A13 .
SMIC chinezesc produce cipuri de 7 nm pe vechiul său echipament din 2021 [45]
Produse:
6 nm / 5 nm
Pe 16 aprilie 2019, TSMC a anunțat dezvoltarea tehnologiei de proces de 6 nm în producție riscantă, care permite creșterea densității de ambalare a elementelor de microcircuit cu 18%, această tehnologie de proces este o alternativă mai ieftină la tehnologia de proces de 5 nm, vă permite pentru a scala cu ușurință topologiile dezvoltate pentru 7 nm [49] .
În prima jumătate a anului 2019, TSMC a început să își asume riscuri producția de cipuri de 5 nm. [50] ; trecerea la această tehnologie face posibilă creșterea densității de ambalare a componentelor electronice cu 80% și creșterea vitezei cu 15% [51] . Potrivit China Renaissance, tehnologia de proces TSMC N5 include 170 de milioane de tranzistori pe milimetru pătrat [52] .
Samsung a prezentat în martie 2017 o foaie de parcurs pentru lansarea procesoarelor pentru tehnologiile de 7 și 5 nm. În timpul prezentării, vicepreședintele Samsung pentru tehnologie Ho-Q Kang a remarcat că mulți producători au întâmpinat o problemă la dezvoltarea tehnologiilor sub 10 nm. Cu toate acestea, Samsung a reușit să atingă obiectivul, cheia căruia a fost utilizarea unui tranzistor cu efect de câmp cu o poartă „ring” ( GAAFET ). Acești tranzistori vor permite companiei să continue reducerea dimensiunilor la 7nm și 5nm. Compania va folosi Extreme Ultraviolet Lithography (EUV) [53] pentru a fabrica napolitane . În 2020, Samsung a început producția în masă de cipuri de 5 nm [54] . Densitatea tehnologiei de proces Samsung 5LPE a fost de 125-130 de milioane de tranzistori pe milimetru pătrat [52] .
Primul produs de masă produs folosind tehnologia de proces de 5 nm a fost Apple A14 , introdus în septembrie 2020. În spatele lui, în noiembrie 2020, a fost introdus procesorul Apple M1 , conceput pentru computerele Macintosh .
4 nm
3 nm
Centrul de Cercetare IMEK (Belgia) și Cadence Design Systems au creat tehnologia și la începutul anului 2018 au lansat primele mostre de probă de microprocesoare care utilizează tehnologia 3 nm [55] .
Potrivit TSMC , care a introdus o topologie de 3 nm la sfârșitul anului 2020, trecerea la aceasta va crește performanța procesorului cu 10-15% față de cipurile actuale de 5 nm, iar consumul lor de energie va scădea cu 25-30%. [56]
Samsung și-a propus să înceapă producția de produse 3nm folosind tehnologia GAAFET până în 2021 [57] [58] .
Pe 30 iunie 2022 , Samsung a anunțat că a început producția în masă a procesoarelor de 3 nm, devenind prima companie care a realizat acest lucru [59] [60] .
Intel , în colaborare cu TSMC, intenționează să lanseze primul său procesor de 3 nm la începutul lui 2023 (Intel are o propunere de design pentru cel puțin două cipuri de 3 nm, unul pentru laptopuri și celălalt pentru utilizare pe servere). De asemenea, Apple se pregătește și pentru tranziția la 3 nm - intenționează să o facă în primăvara lui 2022, odată cu lansarea unei noi modificări a tabletei iPad Pro . [56]
2 nm
În mai 2021, IBM a anunțat crearea primului cip de 2 nm [61] [62] .
Potrivit CEO-ului TSMC , ca parte a tranziției la tehnologia 2nm, accentul se pune pe eficiența energetică: viteza de comutare a tranzistorilor, care afectează direct performanța componentei, va crește cu 10-15% cu același consum de energie. , sau se va putea realiza o reducere a consumului de energie cu 20-30 % la același nivel de performanță; densitatea tranzistorilor în comparație cu procesul N3E va crește cu doar 20% (care este sub creșterea tipică). [63] . Cipurile de 2 nm de la TSMC (tehnologia procesului N2) vor apărea în 2026 [64]
Conform ipotezelor [65] , în 2029 Intel plănuiește să treacă la 1,4 nm.
Vezi și
Note
- ↑
Ca echipament de protecție individuală, se folosesc salopete din țesătură metalizată (salopete, halate, șorțuri, jachete cu glugă și ochelari încorporați în ele)
- Gorodilin V. M. , Gorodilin V. V. § 21. Radiațiile, efectele lor asupra mediului și măsuri de luptă pentru mediu. // Reglarea echipamentelor radio. - Ediția a patra, revizuită și mărită. - M . : Liceu, 1992. - S. 79. - ISBN 5-06-000881-9 .
- ↑ Diminutivitate și puritate (link inaccesibil) . Consultat la 17 noiembrie 2010. Arhivat din original pe 5 august 2013. (nedefinit)
- ↑ Intel Museum - De la nisip la circuite . Consultat la 17 noiembrie 2010. Arhivat din original pe 20 noiembrie 2010. (nedefinit)
- ↑ 1 2 3 H. Iwai. Foaia de parcurs pentru 22 nm și mai departe // Inginerie microelectronică. — Elsevier, 2009. — Vol. 86 , iss. 7-9 . - P. 1520-1528 . - doi : 10.1016/j.mee.2009.03.129 . Arhivat din original pe 23 septembrie 2015. ; diapozitive Arhivat 2 aprilie 2015 la Wayback Machine
- ↑ Ce înseamnă, oricum, „45-nm”? Arhivat 28 martie 2016 la Wayback Machine // EDN, 22 octombrie 2007 „Rezultatul a fost că cu aproximativ 350 nm (numit de fapt 0,35 microni în acele zile), „350 nm” devenise pur și simplu numele procesului, mai degrabă decât o măsură a oricărei dimensiuni fizice”.
- ↑ 1 2 3 4 5 Semiconductor Design Technology and System Drivers Roadmap: Process and Status - Part 3 Arhivat 2 aprilie 2015 la Wayback Machine , 2013: „ Modelul de driver ITRS MPU ..scaled the number of logic tranzistors .. by 2 × per nod tehnologic. Deoarece dimensiunile se micșorează cu 0,7× pe nod și, prin urmare, densitatea nominală a aspectului se dublează, acest model simplu de scalare permite ca dimensiunea matriței să rămână constantă între nodurile tehnologice. »
- ↑ Scotten Jones . Cine va conduce la 10 nm? , SemiWiki (29 septembrie 2014). Arhivat din original pe 14 iunie 2016. Preluat la 27 octombrie 2015.
- ↑ KIT DE PRESĂ - Primele cipuri de 45 nm: Eco-Friendly. Mai repede. „Mai rece”. . Consultat la 5 ianuarie 2014. Arhivat din original pe 6 ianuarie 2014. (nedefinit)
- ↑ Intel demonstrează revoluția tranzistorului High-k + Metal Gate pe microprocesoare de 45 nm . Consultat la 5 ianuarie 2014. Arhivat din original pe 6 ianuarie 2014. (nedefinit)
- ↑ Intel 32nm Logic Technology Arhivat 5 iunie 2011 la Wayback Machine
- ↑ Procesoare Intel pe tehnologie 32nm (link inaccesibil) . Preluat la 6 iunie 2010. Arhivat din original la 30 martie 2010. (nedefinit)
- ↑ Detalii noi despre viitoarea tehnologie Intel Logic 32nm Arhivat 4 noiembrie 2009 la Wayback Machine
- ↑ Cartea albă Introducere în tehnologia de proces de 32 nm de la Intel Arhivată 24 august 2009 la Wayback Machine
- ↑ Tehnologie logică de 32 nm de înaltă performanță, cu tranzistoare cu poartă metalică High-k + a doua generație . Consultat la 6 iunie 2010. Arhivat din original pe 21 august 2010. (nedefinit)
- ↑ TSMC depășește provocările de 40 nm pentru a se lansa la 28 nm în acest an (link inaccesibil) . Preluat la 19 iunie 2019. Arhivat din original la 6 octombrie 2017. (nedefinit)
- ↑ AMD remediază dezavantajele buldozerului în arhitectura Steamroller . Consultat la 13 iulie 2013. Arhivat din original la 21 iunie 2013. (nedefinit)
- ↑ Noua arhitectură „Steamroller” a AMD în 2014? Arhivat 28 februarie 2014 la Wayback Machine // 3.01.2013
- ↑ MCST . Noul microprocesor Elbrus-8C cu 8 nuclee . Arhivat 11 noiembrie 2020. Preluat la 26 iunie 2014.
- ↑ Microprocesor cu opt nuclee cu arhitectură Elbrus (link inaccesibil) . Arhivat din original pe 25 iunie 2014. (nedefinit)
- ↑ Altera Corporation stabilește un nou record în industrie - Stratix V Field-Programmable Gate Array (FPGA) (link nu este disponibil) . Preluat la 29 mai 2011. Arhivat din original la 5 martie 2016. (nedefinit)
- ↑ Știri de la Intel Developer Forum (IDF) ținut între 22 și 24 septembrie la San Francisco (link inaccesibil)
- ↑ The Rosetta Stone of Lithography Arhivat 28 noiembrie 2013 la Wayback Machine , 2011-11-2013, pe baza lui Lars Leibmann, The Escalating Design Impact of Resolution-Challenged Lithography. ICCAD 2013
- ↑ IBM, AMD și Toshiba demonstrează prima celulă de memorie SRAM de 22 nm (link indisponibil)
- ↑ IBM și AMD vor demonstra celula de memorie de 22 nm (link nu este disponibil) . Consultat la 7 iunie 2010. Arhivat din original la 5 martie 2016. (nedefinit)
- ↑ Intel Developer Forum 22nm News Facts . Consultat la 6 iunie 2010. Arhivat din original la 7 octombrie 2009. (nedefinit)
- ↑ [1] Arhivat 17 mai 2014 la Wayback Machine // digittimes.com
- ↑ Samsung va produce procesoare pentru Apple conform standardelor de 14 nm. Arhivat din original pe 5 iulie 2017. // iXBT.com
- ↑ TSMC va începe producția de 16 nm în Q1 2015 Arhivat la 1 august 2014 la Wayback Machine // nvworld.ru
- ↑ V. Singh. EUV: The Computational Landscape EUVL Workshop, 2014 Arhivat 22 decembrie 2015 la Wayback Machine „ILT+SMO sunt folosite pentru a clarifica imaginea măștilor critice pentru nodurile de 14 nm și 10 nm”
- ↑ Intel începe să vândă procesoare Celeron N3000, N3050, N3150 și Pentium N3700 ( Braswell ) de 14 nm
- ↑ UMC se va alătura IBM în dezvoltarea tehnologiei de proces de 10 nm . Consultat la 17 iunie 2013. Arhivat din original pe 19 iunie 2013. (nedefinit)
- ↑ Scurgerile de diapozitive Intel indică tehnologia de proces de 10 nm în 2018 Arhivat 23 decembrie 2011 la Wayback Machine // 3DNews
- ↑ Procesoarele Intel de 10 nm vor apărea în continuare anul acesta, dar în cantități foarte limitate Arhivat 30 octombrie 2017 la Wayback Machine // IXBT.com, octombrie 2017
- ↑ Anul viitor, TSMC plănuiește să înceapă testarea, iar în 2016 - producția în serie conform standardelor de 10 nm Arhivat 10 februarie 2019 la Wayback Machine // IXBT.com
- ↑ [2] Arhivat pe 7 noiembrie 2017 la Wayback Machine // eetimes.com
- ↑ [3] Arhivat pe 7 noiembrie 2017 la Wayback Machine // eetimes.com
- ↑ Procesoarele Intel Ice Lake de 10 nm pot fi amânate până în 2020 (Faptul că Intel nu s-a înțeles cu procesul de 10 nm nu mai este un secret) Arhivat 18 septembrie 2018 la Wayback Machine // IXBT.com, 18 septembrie 2018
- ↑ Specificații Snapdragon 845 | AndroidLime . androidlime.ru Preluat la 23 mai 2018. Arhivat din original la 24 mai 2018. (Rusă)
- ↑ Programul de lansare de 7 nm al Intel în 2022 va fi destul de strâns
- ↑ Andrey Schilling. Comparație de proces: TSMC 5 nm, Intel 10 nm și GloFo 7 nm . „Hardwareluxx” (18 mai 2018). Preluat la 10 septembrie 2019. Arhivat din original la 09 martie 2019. (nedefinit)
- ↑ A început producția de procesoare Apple A12 pentru iPhone-uri noi (în rusă) , Wylsacom (23 mai 2018). Arhivat din original la 1 august 2018. Preluat la 1 august 2018.
- ↑ Huawei lansează producția de procesor Kirin 980 pentru Mate 20, P30 și alte smartphone-uri (rusă) , AKKet (8 aprilie 2018). Arhivat din original la 1 august 2018. Preluat la 1 august 2018.
- ↑ Snapdragon 855 lansat în producție de masă (rusă) , android-1.com . Arhivat din original la 1 august 2018. Preluat la 1 august 2018.
- ↑ AMD Ryzen 3000: Tot ce trebuie să știți despre procesoarele de nouă generație . THG.ru (5 februarie 2019). Preluat la 7 martie 2019. Arhivat din original pe 7 martie 2019. (nedefinit)
- ↑ SMIC chinezesc lansează cipuri de 7 nm pe echipamente vechi de aproximativ un an - sunt similare cu soluțiile TSMC
- ↑ AMD: primele astfel de procesoare nu vor fi lansate decât anul viitor Arhivat 3 noiembrie 2018 la Wayback Machine // IXBT.com , noiembrie 2018
- ↑ AMD se pregătește să preia piața laptopurilor cu APU-uri Ryzen 4000 de 7 nm Arhivat 5 aprilie 2020 la Wayback Machine // 3DNews, 16.03.2020
- ↑ Procesoarele AMD Zen 3 oferă arhitectură nouă , câștiguri IPC semnificative și multe altele . Preluat la 14 ianuarie 2020. Arhivat din original la 26 decembrie 2019.
- ↑ TSMC dezvăluie un proces de 6 nanometri . TSMC. Preluat la 18 aprilie 2019. Arhivat din original la 18 aprilie 2019.
- ↑ TSMC finalizează dezvoltarea tehnologiei de proces de 5 nm - începe producția riscantă . 3DNews . Consultat la 10 aprilie 2019. Arhivat din original pe 8 aprilie 2019. (Rusă)
- ↑ TSMC și OIP Ecosystem Partners oferă prima infrastructură completă de proiectare a industriei pentru tehnologia proceselor de 5 nm . TSMC. Consultat la 18 aprilie 2019. Arhivat din original pe 14 aprilie 2019.
- ↑ 1 2 Konstantin Hodakovski. TSMC a vorbit despre procese tehnice promițătoare: 2nm - în dezvoltare, 3nm și 4nm - în drum spre producție în 2022 . 3dnews.ru (27 aprilie 2021). Preluat la 28 aprilie 2021. Arhivat din original la 28 aprilie 2021. (nedefinit)
- ↑ Samsung crește până la 7 nm anul viitor Arhivat 13 iulie 2017 la Wayback Machine // fudzilla.com
- ↑ Alexey Razin. Samsung a început producția de masă de cipuri de 5 nm și se pregătește să ofere 4 nm . 3dnews.ru (2 noiembrie 2020). Preluat la 28 aprilie 2021. Arhivat din original la 7 noiembrie 2020. (nedefinit)
- ↑ Imec și Cadence înregistrează primul cip de testare de 3 nm din industrie . Preluat la 18 martie 2018. Arhivat din original la 18 martie 2018. (nedefinit)
- ↑ 1 2 Intel face un salt record în tehnologie. Se va trece de la cipurile de 10 nm la cele de 3 nm de ultimă generație
- ↑ Samsung plănuiește să înceapă producția de masă de 3 nm în 2021 . 3D News Daily Digital Digest . Consultat la 10 aprilie 2019. Arhivat din original pe 10 aprilie 2019. (Rusă)
- ↑ Samsung plănuiește producția în masă de cipuri GAAFET de 3 nm în 2021 . Tom's Hardware (11 ianuarie 2019). Preluat: 18 ianuarie 2019.
- ↑ „Samsungul lui Schrödinger ”: producția celor mai recente procesoare de 3nm nu este atât de masivă pe cât a fost anunțată
- ↑ vizită în Coreea de Sud - Președintele american Joseph Biden a autografat o napolitană de siliciu cu mostre ale primelor cipuri de 3 nm fabricate de Samsung Electronics Copie de arhivă din 5 august 2022 pe Wayback Machine // 03/08/2022
- ↑ https://www.cnews.ru/news/top/2021-05-06_sozdan_pervyj_v_mire_protsessor . cnews.ru . Preluat la 6 mai 2021. Arhivat din original pe 6 mai 2021. (nedefinit)
- ↑ Dr. Ian Cutress. IBM creează primul cip de 2 nm . anandtech . Preluat la 6 mai 2021. Arhivat din original pe 6 mai 2021. (nedefinit)
- ↑ TSMC ar putea îmbunătăți performanța procesului de 2 nm, dar ar fi prea scump
- ↑ TSMC a anunțat tehnologia de proces N2 - cipurile de 2 nm vor apărea în 2026
- ↑ Mark Tyson . Intel Senior Fellow prezice un viitor luminos pentru Legea lui Moore Arhivat 11 august 2020 la Wayback Machine // Hexus, 12 decembrie 2019
Literatură
- Gotra Z. Yu. Manual de tehnologie a dispozitivelor microelectronice. - Lvov: Kamenyar , 1986. - 287 p.
- Ber A. Yu., Minsker F. Ye. Asamblarea dispozitivelor semiconductoare și a circuitelor integrate. - M . : „Școala superioară”, 1986. - 279 p.
- Pierce K., Adams A., Katz L. Tehnologia VLSI. In 2 carti. — M .: Mir, 1986. — 404 p.
- Hanke H. I., Fabian H. Tehnologia producției de echipamente radio-electronice. - M . : Energie, 1980. - 463 p.
- Bushminsky IP, Morozov GV Design tehnologic al microcircuitelor cu microunde. - M. : MGTU, 2001. - 356 p. — ISBN 5-7038-1687-4 .
Link -uri