文/球子 稽核/張子揚 校正/知秋
目前,半導體行業最尖端的製程工藝已經進入3nm節點,但對於晶片代工企業而言,這依舊不是晶片製造技術的終點,未來,晶片的代工工藝還會不斷繼續下探。
12月13日快科技訊息,IBM和三星聯手,在1nm晶片製造技術節點迎來技術突破。
IBM、三星聯手
具體來看,在IEDM 2021年會議上,IBM和三星宣佈了最新的研究成功,在雙方合作共同的努力之下,推出了垂直傳輸場應電晶體技術,簡稱VTFET技術。
根據筆者瞭解,VTFET技術的工作原理在於,以垂直方式堆疊,讓晶片的電流以垂直的方式進行流通,藉此技術,晶片製造產業有望進軍1nm以下工藝節點。
不僅如此,根據三星和IBM的介紹,相比傳統的晶片設計,新一代的VTFET技術將會為晶片帶來兩大優勢。
首先,在該技術的加持下,可以輕鬆繞過目前技術的諸多效能限制,進一步讓摩爾定律的擴充套件有了可能性。
其次,自然是效能的提升。要知道,VTFET技術有望讓晶片製造進入1nm以下的工藝節點,按照IBM和三星的說法,採用VTFET技術製造的晶片,效能可以提升200%,同時,晶片的功耗也會下降85%。
若真如IBM和三星所說,一旦VTFET技術實現商用,那麼,利用該技術製造出的晶片在能效方面將會大幅度提升,可以想象,得益於晶片低能耗的優勢,智慧手機的續航也將大幅度提升。
毫無疑問,VTFET技術必將帶來晶片製造行業的變革,但遺憾的是,IBM和三星並未公佈該機技術的量產時間,看來技術還不夠成熟。
量產1nm,配套光刻機必不可少
值得一提的是,就目前晶片製造行業來看,突破摩爾定律極限的晶片廠商不只是有IBM和三星,早在今年5月份時,臺積電便與國內大學以及麻省理工大學共同研究,依靠全新鉍金屬的特性,幫助晶片製造工藝突破到了1nm節點極限。與此同時,英特爾也計劃在2024年完成亞微米級晶片的設計。
從上述不難看出,全球晶片代工巨頭都已經開始在新技術方面深入研究,以期延續摩爾定律。
不過,晶片製造工藝一旦進入1nm以下,也就是埃米節點時,需要更高精度的光刻機才能進行生產,也就意味著,三星、臺積電以及英特爾想要生產1nm以下的晶片,需要ASML在光刻機方面進行協助。
有意思的是,12月13日,ASML對外公開了新一代光刻機的研發進展,根據筆者瞭解,這款光刻機的資料孔徑將達到0.55NA,可以用於1nm以下的晶片製造。
毫無疑問,三星、臺積電以及英特爾想要在1nm工藝節點搶佔優勢,必然會搶奪ASML研發的新一代光刻機,毫不客氣的說,誰能提前買到0.55NA EUV光刻機,就相當於進入了埃米級工藝的門票。
按照ASML公開的計劃,新一代的EUV光刻機將會在2025年量產。
寫到最後
在筆者看來,1nm工藝時代短期內不會到來:
一方面,與1nm工藝技術相匹配的光刻機需要等到2025年才能量產;
另一方面,雖然三大晶片廠商均表示在1nm方面實現了技術突破,但都沒有給出技術商用時間。
並且,根據筆者瞭解,1nm節點已經到了摩爾定律的極限,在研發難度方面相對來說比較困難,在技術商用過程中,肯定會有諸多問題需要解決。
未來,究竟哪一家晶片廠商會率先搶佔1nm時代的制高點,很值得期待。