Nano-prosessin lopullinen solmutaso alkaa (i)

Vuonna 2022 puolijohdeteollisuus siirtyy 3NM -prosessin massatuotantovaiheeseen. Vuoden ensimmäisellä puoliskolla Samsung ilmoitti 3 nm: n sirujen massatuotannosta, mutta asiakkaat ja tuotanto olivat hyvin rajalliset. Vuoden jälkipuoliskolla TSMC aloitti myös 3 nm sirujen massatuotannon, mutta vain joillekin Applen uusille matkapuhelimille. Prosessorit, kuten Samsung, TSMC, eivät myöskään saavuttaneet massatuotantoa ensimmäisenä vuonna. 3NM: n prosessisirun lähtö riippuu Samsungin ja TSMC: n päivitettyjen versioiden suorituskyvystä ja saannon suorituskyvystä vuonna 2023.

3 nm: n massatuotanto on niin vaikeaa, seuraavat 2NM- ja 1NM -solmut ovat haastavampia, etenkin 1 nm, joka on saavuttanut nanomittakaavan prosessisolmun rajan, ja jos se kehittyy eteenpäin, se on angstrom (A, 1nm = 10a). Siksi kuka voi tehdä 1NM: n prosessitekniikan tutkimuksen ja kehityksen ja massatuotannon ja käynnistää sen ensin teollisuudessa, on vahva symbolinen merkitys.

IMEC: n (Belgian mikroelektroniikkakeskuksen) suunnitteleman kehityskartan mukaan sen odotetaan saavuttavan 1 NM -prosessitekniikan massatuotannon vuonna 2028, A7 (0,7 nm) vuonna 2030 ja A5, A3 ja A2 prosessit.

Metalliportin etäisyysindeksin muutos, joka todella määrittää prosessitiheyden, ei kuitenkaan ole yhtä suuri kuin prosessinumero. Jopa A7 - A2 -prosessiprosessit ovat välillä 16 nm - 12 nm, ja tiheyttä ei ehkä paranneta paljon. Lisäksi saavutettaessa 1 nm -solmun läheisyyttä, tuloksena oleva kvanttitunnelointivaikutus voi tehdä tavanomaisista puolijohdeprosesseista tehottomia.

Lisäksi 1NM: n ja sen alemman prosessitekniikan toteuttamiseksi transistorirakenne on myös muutettava. Samsung ja TSMC hylkäsivät Finfet: n vastaavasti 3NM- ja 2NM -solmuissa ja kääntyi gafet -rakenteeseen. 1 nm: n jälkeen teollisuus kääntyy yleensä CFET -transistorirakenteeseen. Sen lisäksi, että transistorit, myös muut siihen liittyvät tekniikat, on päivitettävä, kuten johdotus, litografiakoneet jne., Mikä vaatii sarjan teknologisia läpimurtoja mahdolliseksi.