目录
- 1 3nm制程工艺
- 2 研究与技术演示
- 3 商业化历史
- ▪ 台积电3nm
3nm制程工艺
在半导体制造中,3纳米工艺是继5纳米MOSFET 技术节点之后的下一个芯片缩小。截至2019年,三星和台积电已宣布计划将3 nm 半导体节点投入商业生产。它基于GAAFET(全能栅极场效应晶体管)技术,这是一种多栅极MOSFET技术。
研究与技术演示
1985年,日本电报电话公司(NTT)的研究小组制造了一种MOSFET(NMOS)器件,其沟道长度为150 nm,栅氧化层厚度为2.5 nm。1998年,美国超微(AMD)研究团队制造了MOSFET(NMOS)器件,其沟道长度为50 nm,氧化物厚度为1.3 nm。
2003年,NEC的一个研究小组使用PMOS和NMOS工艺制造了xxx批沟道长度为3 nm的MOSFET 。2006年,韩国科学技术高等研究院(KAIST)和国家纳米晶圆中心的团队开发了一种3纳米宽度的多栅极 MOSFET,这是世界上最小的纳米电子器件,基于栅极-全方位(GAAFET)技术。
商业化历史
2016年底,台积电宣布计划建设一个5 nm至3 nm节点半导体制造厂,共同承诺投资额约为157亿美元。[8]在2017年,宣布TSMC它是开始3纳米的结构的半导体制造工厂在台南科学园在台湾。台积电计划在2023年开始批量生产3 nm工艺节点。
在2018年初,IMEC和Cadence表示他们已经使用极端紫外线光刻(EUV)和193 nm 浸没式光刻技术制作了3 nm测试芯片。
在2019年初,三星提出了计划在2021年在3纳米节点制造3纳米GAAFET(全能栅极场效应晶体管)的计划; 三星的半导体路线图还包括8、7、6、5和4 nm“节点”的产品。
在2019年12月,英特尔宣布了2025年3纳米生产的计划。
2020年1月,三星宣布生产世界上xxx个3 nm GAAFET工艺原型,并表示将在2021年实现批量生产。
台积电3nm
在ITRS的用途(如2017年)的术语“2.1纳米”,“1.5纳米”,和“1.0纳米”作为后3处的节点的通用术语。“ 2纳米”(2 nm)和“ 14 埃 ”(14Å)节点(IMEC的)也已(在2017年)暂时确定为3纳米后的未来生产节点,假设的引入日期分别为2024年和2025年以后。
台积电(TSMC)董事长马克·刘(Mark Liu)于2018年末预测,芯片规模将继续扩展至3 nm和2 nm节点; 然而,截至2019年,其他半导体专家还不确定3 nm以上的节点是否可行。台积电于2019年开始研究2nm。
在2019年12月,英特尔宣布了2029年生产1.4 nm的计划。