芯片承载着电子工业的兴衰,摩尔定律依旧传奇( 三 )

一般来说 , 现在把互连金属线条间距离的一半称之为半间距 , 可用来衡量或定义每一代技术的节点 。 光刻中临界尺寸或最小特征尺寸取决于光源波长和数值孔径等因素 , 临界尺寸是所定义的半间距的两倍 。 按照尺寸缩比要求 , 每两年或三年工艺中最小线条技术节点的尺度要缩小到原尺寸的70% 。 用标度因子表示为S=0.7× , 称之为登纳德标度 。 理想的同比例缩小是指每一代产品 , 其场效应管沟道长、宽、栅极氧化层的厚度、结深、电源电压、阈值电压等都要缩小 , 并按照这个因子来计算 。 1995年 , 英特尔推出高性能奔腾处理器 , 技术节点和实际栅长均为350nm 。 从350nm以下 , 每代产品中该数值只是名义上的标称数值了 。 实际上 , CMOS结构中多晶硅的门长度要比这个技术节点数值更小 。

2011年 , 英特尔基于22nm工艺制作了一种四核常春藤桥处理器:“Ivy Bridger , Core i7”芯片 , 在160mm2上有14亿个晶体管 。 2015年以后 , 有了更小的加工线条 , 如10nm、7nm、5nm等 。 比如 , 现在采用紫外光(UV)光刻、电子束曝光 , 甚至X射线光刻方式 , 可以制备小于10m以下的加工线条 。 技术节点的含义随时间也在不断发生变化 。 近些年 , 受控于各大半导体公司 , 技术节点名称只是名称而已 , 与具体的数值无太大相关性了但总的来说 , 与最小特征尺寸有关 。 对DRAM来说 , 光刻的线条半宽越小越好;对MPU来说 , 栅长越小越好 。

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