FinFET是什么 移动14nm战斗正式开始

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英特尔14nm技术

英特尔14nm技术

Intel曾经自己高调宣扬过,整个世界也都承认,无与伦比的先进制造工艺是这家芯片巨头永远令人眼红的优势。

14nm工艺虽然从年初拖到了年底,但到时候仍然是这个地球上最先进的。

其他半导体企业纷纷减缓脚步或者合纵连横的同时,Intel仍在坚持独行,仍在引领世界。

随着Broadwell-Y Core M系列初步揭开面纱,Intel也公布了14nm工艺的大量相关资料,介绍了它的发展情况和技术优势。

简单地说:1、Intel 14nm工艺已经通过各项验证,并在美国俄勒冈、亚利桑那工厂投入了量产,明年还会加入爱尔兰工厂。

2、它使用了第二代Tri-Gate(FinFET)立体晶体管技术,拥有业界领先的晶体管性能、功耗、密度和成本。

3、Broadwell家族将首先采用14nm工艺制造,其后陆续扩展到Intel各条处理器产品线。

4、Intel 14nm不但自己用,还会为很多客户代工大量产品,从高性能到低功耗均可(已拿下Altera、松下)。

事实上,14nm也是迄今为止Intel面临的最艰难的挑战,Intel对此也是很坦诚,并没有遮遮掩掩。

根据官方数据,14nm工艺良品率初期低得要命,直到今年第二季度末才达到量产标准,预计2015年第一季度才能追上22nm的水平,后者迄今仍是Intel良品率最高的工艺。

也只有到了2015年上半年,14nm的良品率、产能两个关键指标才能都满足多条产品线的需求。

这也正是Broadwell为什么首发只有一个超低压版的Core M系列,更多产品明年才会发布的根本原因。

下边继续跟随Intel的幻灯片,一起看看14nm工艺的神气,尤其是和现有的22nm好好对比对比。

22nm上率先引入了Tri-Gate三栅极立体晶体管技术,堪称半导体历史上的一次革命。

虽然带来了晶体管密度等方面的一些问题,导致核心面积过小、发热密度升高,但仍然是大势所趋,其他厂商纷纷引入,不过在名字上都叫做FinFET,异曲同工。

晶体管鳍片是最能反应该技术进步的地方。

联电公布14纳米FinFET制程最新进展

联电公布14纳米FinFET制程最新进展
联电表示,该公司14奈米FinFET制程已经展现卓越的128mb SRAM产品良率,并预计于2015年底接受客户投片。
新思科技IP暨原型建造行销副总裁John Koeter指出:“新思科技与联电扩展的合作关系展现了双方共同的目标,也就是协助晶片设计公司在联电制程上,将我们的DesignWare矽智财结合到其系统单晶片设计上。现已有超过45颗FinFET测试晶片设计定案(tapeout),新思科技将持续倾全力致力于为FinFET制程提供高品质矽智财,使晶片设计公司能够降低整合风险,并加速量产时程。”
与ARM的14奈米合作案延续自双方成功将ARM Artisan 实体 IP整合至联电28奈米高介电金属闸极(High K/Metal gate)量产制程。而联电14奈米FinFET制程技术验证,是联电FinFET制程启动其他IP生态系统的第一步,包括基础IP 矽智财(foundation IP)和ARM处理器实体设计。
联电公布14纳米FinFபைடு நூலகம்T制程最新进展
晶圆代工大厂联电(UMC)日前宣布,与 ARM合作、基于联电14奈米FinFET制程生产的PQV测试晶片已经投片(tape out),代表ARM Cortex-A系列处理器核心通过联电高阶晶圆制程验证;同时联电也宣布与新思科技(Synopsys) 拓展合作关系,于联电14奈米第二个PQV测试晶片上纳入新思DesignWare嵌入式记忆体IP与DesignWare STAR记忆体系统测试与修复解决方案。
ARM实体IP设计事业部总经理Will Abbey表示:“ARM和联电已在数个技术世代上持续合作,且成果卓越。采用联电14奈米FinFET制程的Cortex-A系列核心测试晶片正式设计定案,对我们来说十分振奋。ARM与联电将针对此高阶制程技术的研发持续保持紧密合作。”

五分钟让你看懂-FinFET及未来7nm制程资料

五分钟让你看懂-FinFET及未来7nm制程资料

五分钟让你看懂-F i n F E T及未来7n m制程五分钟让你看懂 FinFET打开这一年来半导体最热门的新闻,大概就属FinFET了,例如:iPhone 6s内新一代A9应用处理器采用新电晶体架构很可能为鳍式电晶体(FinFET),代表FinFET开始全面攻占手机处理器、三星与台积电较劲,将10 纳米 FinFET 正式纳入开发蓝图、联电携 ARM,完成 14 纳米 FinFET 制程测试。

到底什么是FinFET?它的作用是什么?为什么让这么多国际大厂趋之若骛呢?什么是 FET?FET的全名是“场效电晶体(Field Effect Transistor,FET)”,先从大家较耳熟能详的“MOS”来说明。

MOS 的全名是“金属-氧化物-半导体场效电晶体(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)”,构造如图一所示,左边灰色的区域(矽)叫做“源极(Source)”,右边灰色的区域(矽)叫做“汲极(Drain)”,中间有块金属(绿色)突出来叫做“闸极(Gate)”,闸极下方有一层厚度很薄的氧化物(黄色),因为中间由上而下依序为金属(Metal)、氧化物(Oxide)、半导体(Semiconductor),因此称为“MOS”。

MOSFET的工作原理与用途MOSFET的工作原理很简单,电子由左边的源极流入,经过闸极下方的电子通道,由右边的汲极流出,中间的闸极则可以决定是否让电子由下方通过,有点像是水龙头的开关一样,因此称为“闸”;电子是由源极流入,也就是电子的来源,因此称为“源”;电子是由汲极流出,看看说文解字里的介绍:汲者,引水于井也,也就是由这里取出电子,因此称为“汲”。

当闸极不加电压,电子无法导通,代表这个位是 0,如图一(a)所示;当闸极加正电压,电子可以导通,代表这个位是 1,如图一(b)所示。

MOSFET是目前半导体产业最常使用的一种场效电晶体(FET),科学家将它制作在矽晶圆上,是数码讯号的最小单位,一个 MOSFET 代表一个 0 或一个1,就是电脑里的一个“位(bit)”。

FinFET

FinFET

FinFETFinFET简介FinFET称为鳍式场效晶体管(FinField-EffectTransistor;FinFET)是一种新的互补式金氧半导体(CMOS)晶体管。

闸长已可小于25奈米。

该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明教授。

Fin是鱼鳍的意思,FinFET命名根据晶体管的形状与鱼鳍的相似性。

发明人该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明(ChenmingHu)教授[1]。

胡正明教授1968年在台湾国立大学获电子工程学士学位,1970年和1973年在伯克利大学获得电子工程与计算机科学硕士和博士学位。

现为美国工程院院士。

2000年凭借FinFET获得美国国防部高级研究项目局最杰出技术成就奖(DARPAMostOutstandingTechnicalAccomplishmentAward)。

他研究的BSIM模型已成为晶体管模型的唯一国际标准,培养了100多名学生,许多学生已经成为这个领域的大牛,曾获Berkeley的最高教学奖;于2001~2004年担任台积电的CTO。

英特尔公布的FinFET的电子显微镜照片工作原理FinFET闸长已可小于25纳米,未来预期可以进一步缩小至9纳米,约是人类头发宽度的1万分之1。

由于在这种导体技术上的突破,未来芯片设计人员可望能够将超级计算机设计成只有指甲般大小。

FinFET源自于传统标准的晶体管—场效晶体管(Field-EffectTransistor;FET)的一项创新设计。

在传统晶体管结构中,控制电流通过的闸门,只能在闸门的一侧控制电路的接通与断开,属于平面的架构。

在FinFET的架构中,闸门成类似鱼鳍的叉状3D架构,可于电路的两侧控制电路的接通与断开。

这种设计可以大幅改善电路控制并减少漏电流(leakage),也可以大幅缩短晶体管的闸长。

[2]发展状态在2011年初,英特尔公司推出了商业化的FinFET,使用在其22纳米节点的工艺上[3]。

鳍式FET的来龙去脉详解

鳍式FET的来龙去脉详解

鳍式FET的来龙去脉详解如果您一直在关注有关半导体工艺技术的最新消息,那么您或许已经了解到全球最尖端代工厂将生产采用FinFET新型晶体管结构作为基本芯片构建块的器件了。

这些待产的芯片将采用统称为16/14nm的工艺节点。

不过您或许要问,FinFET到底是什么?与标准晶体管有什么不同?会带来什么样的优势和挑战?半导体制造技术的一项关键发明、当今2,920亿美元市值的半导体产业得以存在的一个关键因素就是Jean Hoerni于1950年代在飞兆半导体公司发明的平面工艺。

平面工艺能实现更小型的晶体管,并将其安装在各种不同电路中,或者将它们高效连接在一起嵌入在平行面板上,而不必像印刷电路板上的分离式组件一样堆叠在一起。

平面工艺实现了IC的极端小型化。

随着平面工艺的实施,半导体可以分层内置或蚀刻在超纯晶圆片上。

图1a 显示的平面晶体管(其实是一个复杂的开关)包括3个主要特性:源极、栅极和漏极,它蚀刻并分层放置在芯片的基片上。

图1b显示的是FinFET,请注意这里的栅极在三侧围绕信道,而平面晶体管上的栅极仅覆盖信道顶部。

源极是指电子进入晶体管的地方。

根据栅电压,晶体管栅极在栅极下信道可以为开或关,类似于电灯开关的开启和关闭。

如果栅极允许信号通过信道,那么漏极会移动电子到电路中的下一个晶体管。

理想的晶体管在开启时能允许大量电流通过,而关闭时则应几乎不让任何电流通过,而且每秒会在开/关状态间切换数十亿次。

切换速度是决定每个IC性能的基本参数。

芯片设计公司将晶体管安排组织在各种电路中,再依次安排组织在功能模块(如处理器、存储器和逻辑块)中。

这样,这些模块也能安排组织起来构成多种IC,实现多种神奇的电子设备功能,让我们受益匪浅。

自1960年代以来,半导体产业推出了一系列芯片创新技术,创新步伐与摩尔定律同步,也就是说每隔两年IC中的晶体管数量就会翻番。

晶体管数量的翻番意味着今天的尖端IC 包含数十亿个与二十世纪60年代芯片尺寸大小相同的晶体管,但运行速度呈指数级上升,功耗则呈指数级下降,电压为1.2V乃至更低。

运用FinFET技术 14nm设计开跑

运用FinFET技术 14nm设计开跑

运用FinFET技术 14nm设计开跑
虽然开发先进微缩制程的成本与技术难度愈来愈高,但站在半导体制程前端的大厂们仍继续在这条道路上努力着。

Cadence日前宣布,配备运用IBM的FinFET制程技术而设计实现之ARM Cortex-M0处理器的14奈米测试晶片已投入试产。

14奈米生态系统与晶片是ARM、Cadence与IBM合作在14奈米以上的先进制程开发系统晶片(SoCs)之多年期协议的重大里程碑。

运用FinFET技术的14奈米设计SoC实现了大幅减少耗电的承诺。

这个晶片之所以开发,是为了要验证14奈米设计专属基础IP的建构基块。

除了ARM处理器、SRAM记忆体区块之外,还包含了其他区块,为以FinFET为基础的ARM ArTIsan实体IP的基础IP开发工作提供不可或缺的特性资料。

在14奈米的设计上,多数的挑战来自于FinFET技术,ARM设计工程师们运用建立在IBM的绝缘层上覆硅(silicon-on-insulator,SOI)技术之上的14奈米FinFET技术的ARM Cortex-M0处理器,提供最佳的效能/功耗组合。

采用周延的14奈米双重曝光与FinFET支援方法,搭配使用Cadence。

finfet工艺节点 7nm 10nm 16nm 28nm

finfet工艺节点 7nm 10nm 16nm 28nm

FINFET工艺节点是半导体制造过程中的一个重要概念,它代表了集成电路中晶体管的最小尺寸。

随着科技的发展,FINFET工艺节点的尺寸不断缩小,这意味着我们可以在同样大小的硅片上制造出更多的晶体管,从而提高集成电路的性能和功耗比。

目前,市场上主流的FINFET 工艺节点有7nm、10nm、16nm和28nm。

首先,我们来看7nm FINFET工艺节点。

7nm FINFET工艺节点是目前最先进的半导体制程技术之一,它的晶体管尺寸已经达到了7纳米。

这种工艺节点的实现主要依赖于先进的光刻技术和多重曝光技术。

通过这些技术,我们可以在硅片上精确地制造出7纳米大小的晶体管。

7nm FINFET工艺节点的优点是可以提高集成电路的性能,降低功耗,延长电池寿命等。

然而,由于其制造难度较大,成本也相对较高。

接下来是10nm FINFET工艺节点。

10nm FINFET工艺节点是继7nm之后的一种先进制程技术,其晶体管尺寸为10纳米。

与7nm FINFET工艺节点相比,10nm FINFET工艺节点的制造难度更大,需要更先进的光刻技术和多重曝光技术。

此外,10nm FINFET工艺节点也需要更高的设备投资和生产成本。

然而,由于其性能优越,10nm FINFET工艺节点在高端移动设备、高性能计算等领域有着广泛的应用。

然后是16nm FINFET工艺节点。

16nm FINFET工艺节点是一种较为成熟的半导体制程技术,其晶体管尺寸为16纳米。

与7nm和10nm FINFET工艺节点相比,16nm FINFET工艺节点的制造难度较小,成本也相对较低。

因此,16nm FINFET工艺节点在中低端市场有着广泛的应用。

最后是28nm FINFET工艺节点。

28nm FINFET工艺节点是一种较为早期的半导体制程技术,其晶体管尺寸为28纳米。

虽然28nm FINFET工艺节点的晶体管尺寸较大,但由于其制造难度较小,成本较低,因此在一些对性能要求不高的应用中仍然有着广泛的应用。

FinFET 全面攻占 iPhone 五分钟让你看懂 FinFET

FinFET 全面攻占 iPhone 五分钟让你看懂 FinFET

FinFET 全面攻占 iPhone 五分钟让你看懂 FinFET打开这一年来半导体最热门的新闻,大概就属FinFET了,例如:iPhone 6s内新一代A9应用处理器采用新电晶体架构很可能为鳍式电晶体(FinFET),代表FinFET开始全面攻占手机处理器、三星与台积电较劲,将10 纳米 FinFET 正式纳入开发蓝图、联电携 ARM,完成 14 纳米 FinFET 制程测试。

到底什么是FinFET?它的作用是什么?为什么让这么多国际大厂趋之若骛呢?什么是 FET?FET 的全名是“场效电晶体(Field Effect Transistor,FET)”,先从大家较耳熟能详的“MOS”来说明。

MOS 的全名是“金属-氧化物-半导体场效电晶体(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)”,构造,左边灰色的区域(矽)叫做“源极(Source)”,右边灰色的区域(矽)叫做“汲极(Drain)”,中间有块金属(绿色)突出来叫做“闸极(Gate)”,闸极下方有一层厚度很薄的氧化物(黄色),因为中间由上而下依序为金属(Metal)、氧化物(Oxide)、半导体(Semiconductor),因此称为“MOS”。

MOSFET 的工作原理与用途MOSFET 的工作原理很简单,电子由左边的源极流入,经过闸极下方的电子通道,由右边的汲极流出,中间的闸极则可以决定是否让电子由下方通过,有点像是水龙头的开关一样,因此称为“闸”;电子是由源极流入,也就是电子的来源,因此称为“源”;电子是由汲极流出,看看说文解字里的介绍:汲者,引水于井也,也就是由这里取出电子,因此称为“汲”。

当闸极不加电压,电子无法导通,代表这个位是 0,;当闸极加正电压,电子可以导通,代表这个位是 1,。

MOSFET 是目前半导体产业最常使用的一种场效电晶体(FET),科学家将它制作在矽晶圆上,是数码讯号的最小单位,一个 MOSFET 代表一个 0 或一个 1,就是电脑里的一个“位(bit)”。

五分钟让你看懂finfet及未来7nm制程

五分钟让你看懂finfet及未来7nm制程

五分钟让你看懂 FinFET打开这一年来半导体最热门的新闻,大概就属FinFET了,例如:iPhone 6s 内新一代A9应用处理器采用新电晶体架构很可能为鳍式电晶体(FinFET),代表FinFET开始全面攻占手机处理器、三星与台积电较劲,将10 纳米 FinFET 正式纳入开发蓝图、联电携 ARM,完成 14 纳米 FinFET 制程测试。

到底什么是FinFET它的作用是什么为什么让这么多国际大厂趋之若骛呢什么是 FETFET的全名是“场效电晶体(Field Effect Transistor,FET)”,先从大家较耳熟能详的“MOS”来说明。

MOS 的全名是“金属-氧化物-半导体场效电晶体(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)”,构造如图一所示,左边灰色的区域(矽)叫做“源极(Source)”,右边灰色的区域(矽)叫做“汲极(Drain)”,中间有块金属(绿色)突出来叫做“闸极(Gate)”,闸极下方有一层厚度很薄的氧化物(黄色),因为中间由上而下依序为金属(Metal)、氧化物(Oxide)、半导体(Semiconductor),因此称为“MOS”。

MOSFET的工作原理与用途MOSFET的工作原理很简单,电子由左边的源极流入,经过闸极下方的电子通道,由右边的汲极流出,中间的闸极则可以决定是否让电子由下方通过,有点像是水龙头的开关一样,因此称为“闸”;电子是由源极流入,也就是电子的来源,因此称为“源”;电子是由汲极流出,看看说文解字里的介绍:汲者,引水于井也,也就是由这里取出电子,因此称为“汲”。

当闸极不加电压,电子无法导通,代表这个位是 0,如图一(a)所示;当闸极加正电压,电子可以导通,代表这个位是 1,如图一(b)所示。

MOSFET是目前半导体产业最常使用的一种场效电晶体(FET),科学家将它制作在矽晶圆上,是数码讯号的最小单位,一个 MOSFET 代表一个 0 或一个 1,就是电脑里的一个“位(bit)”。

基于14_nm_FinFET_工艺的高速串行收发器IP_核设计与实现

基于14_nm_FinFET_工艺的高速串行收发器IP_核设计与实现

文章编号:2095-6835(2023)21-0001-05基于14nm FinFET工艺的高速串行收发器IP核设计与实现唐重林(牛芯半导体(深圳)有限公司上海分公司,上海201210)摘要:基于SMIC(中芯国际)14nm CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)工艺,设计实现了速率最高可达28Gb/s的串行收发器IP核(Intellectual Property core,一种具有知识产权的特定电路功能模组)。

为了能够处理复杂应用场景,损耗高于30dB的信号链路,发送端引入了多Tap(抽头系数)的FFE(Feed Forward Equalization,前向反馈均衡器),接收端引入连续线性均衡器和自适应的多Tap数字DFE(Decision Feedback Equalization,判决反馈均衡器),2种均衡相互配合,实现高速传输信号的均衡需求;为了降低功耗,发送器的驱动器避免使用传统的电流模结构,采用新型SST(Source-Series Terminated,源端串联端接)的驱动器结构,实现高速的同时,可以充分利用FinFET(Fin Field-Effect Transistor,鳍式场效应晶体管)的工艺特性,降低功耗且缩小芯片面积。

测试表明,该高速串行收发器IP核每通道面积为0.53mm2,每通道功耗为275mW,发送和接收电气特性均符合协议要求。

关键词:高速;串行收发器;均衡;IP核中图分类号:TN43文献标志码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2023.21.001在当今移动和通信系统中,高速串行接口已几乎全部取代并行拓扑结构,广泛应用于高速通信领域,如电脑显示互连、高速背板互连和存储数据交换、高速网络等。

高速接口中最核心的串行收发器即SerDes (Serializer/Deserializer,串行器/解串器)技术决定了整个串行数据通信的性能和质量。

14nm-节点技术

14nm-节点技术

Finfet的结构
Bulk Finfet
[9]
SOI Finfet
三栅Finfet
三栅FinFET
[2]
多栅因子
homogenous_ Laplace_ equation :
2 x 22 y2 Nhomakorabea2 z2
0
[11]
多栅因子
对于多栅器件有:
n
Si n ox
tSi t ox
[12]
多鳍因子
[10]
2009 年 9 月,第一次出现了使用三栅晶体管的 22nm SRAMs
2011 年,Intel 在其22nm 逻辑技术中引入三栅晶体管, Intel Core i7-3770之后的 22 纳 米的处理器均使用了 FINFET 技术
2012 年初,Intel 采用自有的第一代 22nm FINFET 技术,生产了 Ivy Bridge中央处理器
14nm 节点技术
目录
CONTENTS
导言 Finfet
三栅Finfet
工艺难题
参考文献
导言
选题背景 研究意 国内外相关研究综述 理论基础与文献综述
14nm是 ??
[1]
14nm是 ??
[2]
为什么是14nm? 摩尔定理
[1]
14nm的挑战来自?
短沟道效应-阈值电压漂移
VT VFB
短沟道效应-阈值电压漂移
L
xj
xd max
2
x2 d max
1/ 2
xj
x
j
1
2xd x
max j
1/ 2
1
阈值电压变化为
VT
QB COX

16纳米-14纳米FinFET技术:最新最前沿的电子技术

16纳米-14纳米FinFET技术:最新最前沿的电子技术

16纳米/14纳米FinFET技术:最新最前沿的电子技术FinFET 技术是电子行业的下一代前沿技术,是一种全新的新型的多门3D 晶体管。

和传统的平面型晶体管相比,FinFET 器件可以提供更显著的功耗和性能上的优势。

英特尔已经在22nm 上使用了称为三栅的FinFET 技术,同时许多晶圆厂也正在准备16 纳米或14 纳米的FinFET 工艺。

虽然该技术具有巨大的优势,但也带来了一些新的设计挑战,它的成功,将需要大量的研发和整个半导体设计生态系统的深层次合作。

FinFET 器件是场效应晶体管(FET),名字的由来是因为晶体管的栅极环绕着晶体管的高架通道,这称之为鳍。

比起平面晶体管,这种方法提供了更多的控制电流,并且同时降低漏电和动态功耗。

比起28 纳米工艺,16 纳米/14 纳米FinFET 器件的进程可以提高40-50%性能,或减少50%的功耗。

一些晶圆厂会直接在16 纳米/14 纳米上采用FinFET 技术,而一些晶圆厂为了更容易地整合FinFET 技术,会在高层金属上保持在20nm 的工艺。

那么20 纳米的平面型晶体管还有市场价值么?这是一个很好的问题,就在此时,在2013 年初,20nm 的平面型晶体管技术将会全面投入生产而16 纳米/14 纳米FinFET 器件的量产还需要一到两年,并且还有许多关于FinFET 器件的成本和收益的未知变数。

但是随着时间的推移,特别是伴随着下一代移动消费电子设备发展,我们有理由更加期待FinFET 技术。

和其他新技术一样,FinFET 器件设计也提出了一些挑战,特别是对于定制/模拟设计。

一个挑战被称为宽度量化,它是因为FinFET 元件最好是作为常规结构放置在一个网格。

标准单元设计人员可以更改的平面晶体管的宽度,但不能改变鳍的高度或宽度的,所以最好的方式是提高驱动器的强度和增加鳍的个数。

增加的个数必须为整数- 你不能添加四分之三的鳍。

什么是FinFET?FinFET的工作原理是什么?

什么是FinFET?FinFET的工作原理是什么?

什么是FinFET?FinFET的工作原理是什么?
 FinFET简介
 FinFET称为鳍式场效晶体管(FinField-EffectTransistor;FinFET)是一种新的互补式金氧半导体(CMOS)晶体管。

闸长已可小于25奈米。

该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明教授。

Fin是鱼鳍的意思,FinFET 命名根据晶体管的形状与鱼鳍的相似性。

 发明人
 该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明(ChenmingHu)教授[1]。

胡正明教授1968年在台湾国立大学获电子工程学士学位,1970年和1973年在伯克利大学获得电子工程与计算机科学硕士和博士学位。

现为美国工程院院士。

2000年凭借FinFET获得美国国防部高级研究项目局最杰出技术成就奖(DARPAMostOutstandingTechnicalAccomplishmentAward)。

他研究的BSIM模型已成为晶体管模型的唯一国际标准,培养了100多名学生,许多学生已经成为这个领域的大牛,曾获Berkeley的最高教学奖;于
2001~2004年担任台积电的CTO。

 英特尔公布的FinFET的电子显微镜照片。

14nm finfet 光刻次数

14nm finfet 光刻次数

14nm finfet 光刻次数14nm finfet光刻次数是指制造14纳米finfet芯片时,需要进行的光刻步骤的次数。

光刻技术是半导体制造过程中非常重要的一项工艺,用于将芯片设计图案转移到硅片上。

在制造14nm finfet芯片时,需要经历多个光刻步骤,以形成所需的器件和电路结构。

本文将详细介绍14nm finfet光刻次数相关的背景、工艺步骤和影响因素。

背景:14nm finfet是一种先进的集成电路制造技术,可以在一块硅片上集成更多的晶体管,并提高二极管的性能。

finfet是一种三维晶体管结构,具有更好的电流控制能力和更低的漏电流,能够实现更高的电子器件密度和更低的功耗。

光刻技术是制造集成电路的核心技术之一,通过使用光刻胶和光罩模板将芯片设计图案转移至硅片上。

在光刻过程中,通过选择合适的光源、光刻胶和光罩,可以准确地实现所需的图案和结构。

工艺步骤:在制造14nm finfet芯片时,光刻步骤通常包括以下几个关键步骤:1.光刻胶涂覆:在硅片表面涂覆一层光刻胶,以形成光刻层。

光刻胶是一种特殊的感光胶,可以在曝光过程中发生化学变化。

2.软烘干:对光刻胶进行软烘干处理,以去除表面的溶剂,并提高胶层的均匀性。

软烘干通常在较低的温度下进行,以免胶层变形。

3.光罩对准:将光罩和硅片对准,以确保所需的图案位置准确无误。

光罩是一种特殊的光刻模板,上面刻有芯片设计图案。

4.紫外曝光:通过使用紫外光源对光罩上的图案进行曝光。

光刻胶对紫外光有感光性,当与紫外光发生作用时,胶层会发生化学变化。

5.显影:在紫外曝光后,使用显影剂去除未曝光的光刻胶。

显影剂与未曝光的胶层产生化学反应,使其可溶于显影剂中。

6.烘干:对硅片进行烘干处理,去除残余的显影剂和水分,以使光刻胶干燥并固定在硅片上。

7.重复光刻:根据芯片设计的需要,重复进行多次光刻步骤,以逐步形成复杂的芯片结构和电路。

影响因素:14nm finfet光刻次数受多个因素的影响,包括芯片设计的复杂程度、工艺的要求和制造商的技术能力。

五分钟让你看懂-FinFET及未来7nm制程资料

五分钟让你看懂-FinFET及未来7nm制程资料

五分钟让你看懂-Fi n FET 及未来7n m制程五分钟让你看懂FinFETGate打开这一年来半导体最热门的新闻,大概就属FinFET 了,例如:iPhone6s内新一代A9应用处理器采用新电晶体架构很可能为鳍式电晶体(FinFET),代表FinFET开始全面攻占手机处理器、三星与台积电较劲,将10纳米FinFET正式纳入开发蓝图、联电携ARM完成14纳米FinFET制程测试。

到底什么是FinFET?它的作用是什么?为什么让这么多国际大厂趋之若骛呢?什么是FET?FET的全名是“场效电晶体(Field Effect Transistor ,FET ”,先从大家较耳熟能详的“ MOS来说明。

MOS的全名是“金属—氧化物—半导体场效电晶体(Metal Oxide Semic on ductor Field Effect Tran sistor ,MOSFET”,构造如图一所示,左边灰色的区域(矽)叫做“源极(Source)”,右边灰色的区域(矽)叫做“汲极(Drain )”,中间有块金属(绿色)突出来叫做“闸极(Gate)”,闸极下方有一层厚度很薄的氧化物(黄色),因为中间由上而下依序为金属(Metal)、氧化物(Oxide)、半导体(Semiconductor),因此称为“ MOS。

MOSFE的工作原理与用途MOSFE 的工作原理很简单,电子由左边的源极流入,经过闸极下方的电子 通道,由右边的汲极流出,中间的闸极则可以决定是否让电子由下方通过,有 点像是水龙头的开关一样,因此称为“闸”;电子是由源极流入,也就是电子 的来源,因此称为“源”;电子是由汲极流出,看看说文解字里的介绍:汲 者,引水于井也,也就是由这里取出电子,因此称为“汲”。

当闸极不加电压,电子无法导通,代表这个位是 0 ,如图一(a )所示;当 闸极加正电压,电子可以导通,代表这个位是 1,如图一(b )所示。

MOSFE 是目前半导体产业最常使用的一种场效电晶体(FET ,科学家将 它制作在矽晶圆上,是数码讯号的最小单位,一个 MOSFET 弋表一个0或一个 1,就是电脑里的一个“位(bit )”。

集成电路14纳米finfet制造技术创新及应用

集成电路14纳米finfet制造技术创新及应用

集成电路14纳米finfet制造技术创新及应用
14纳米FINFET制造技术是一种最新具有重大技术创新性的集成电路制造技术。

一、14纳米FINFET的技术特点
1、能够实现小尺寸的集成电路。

14纳米FINFET遵从宏模型序列将模块系统划分成小尺寸的组件,从而使芯片尺寸更小,密度更高。

2、低功耗。

通过把场效应集成到半导体结构中,14纳米FINFET可以实现更高的电压缩放,更低的噪声,更低的功耗。

3、不需要复杂的控制装置。

14纳米FINFET不需要重型控制装置,大大降低了制作成本。

二、14纳米FINFET的应用
1、运算性能强。

14纳米FINFET的技术特点可以实现更快的运算能力、大的容量和更高的电压缩放比,从而可以广泛应用在计算机、智能移动设备上。

2、适用于高特性设备。

14纳米FINFET由于低功耗、小尺寸特点而
可以应用于复杂而又高性能的设备,尤其是多重线程运算设备。

3、可开发小巧的系统。

14纳米FINFET可以缩小芯片尺寸,因此可以便携式应用,在移动设备中占用较小的外形空间。

三、14纳米FINFET的总结
14纳米FINFET制造技术可以最大程度地提高移动设备的性能,并具有高稳定性和高可靠性,有效地提高了电子产品的性能和准确性,而且元器件的尺寸更小、功耗更低,因此14纳米FINFET制造技术应用范围非常广。

赞叹不已的背后给你透露一些A9处理器技术细节

赞叹不已的背后给你透露一些A9处理器技术细节

赞叹不已的背后给你透露一些A9处理器技术细节
人们对于苹果产品的一切都非常感兴趣,其中至关重要的核心部件--A9处理器当然吸引了最多的关注。

虽然很多人都能对它的14nm技术说上两句,但总有些小细节你极有可能没有了解到。

苹果去年推出iPad Air 2的同时,A8X处理器也现出了真容。

这个处理器是移动领域独一无二的三核Cyclone 架构,其展示出的性能强度几乎把其它处理器产品远远抛在了身后。

如今再次推出A9处理器,我们除了感受到其性能增强之外,也应该了解下是什幺特性赋予了处理器这样的进化升级。

大家都知道,苹果A9处理器是基于三星的14nm FinFET工艺制造,而这项工艺也是目前最先进的多门级方案。

此14nmFinFET工艺的创造的处女作即是三星今年初的自研产品Exynos 7420处理器,当时显示出了非常惊人的整体性能提升。

FinFET工艺的特别之处在于其在芯片的源级与汲极之间导入了鳍结构,这带来的好处是有效降低了一些偶发事件的发生概率,比如电流泄漏、电子热载流子注入和速度饱和效应等。

其实,三星的14nm FinFET工艺并不是真正意义上的14nm工艺,不。

格芯发布为IBM系统定制的14纳米FinFET技术

格芯发布为IBM系统定制的14纳米FinFET技术

格芯发布为IBM系统定制的14纳米FinFET技术
格芯(GLOBALFOUNDRIES)正在提供其为IBM的下一代服务器系统
处理器定制的量产14纳米高性能(HP)技术。

这项双方共同开发的工艺专为
IBM提供所需的超高性能和数据处理能力,从而在大数据和认知计算的时代为IBM的云、商业和企业解决方案提供支持。

IBM在9月13日宣布推出IBMZ
产品。

14HP是业内唯一将三维FinFET晶体管架构结合在SOI衬底上的技术。

该技术采用了17层金属层结构,每个芯片上有80多亿个晶体管,通过嵌入式动态随机存储器(DRAM)以及其它创新功能,达到比前代产品更高的性能、更
低的能耗、以及更好的面积缩微效果,从而能够满足广泛的深度计算工作量的需求。

14HP技术助力IBM最新z14主机的处理器。

其基础的半导体工艺可使IBM客户顺利完成海量的大容量处理任务,利用机器学习功能处理其最具价值的数据,并通过快速获得可执行的见解以做出智能决策——并同时提供全面加密实现的极致数据保护。

“格芯一直是我们开发定制半导体技术的战略合作伙伴,他们能够使我
们最新的服务器系统处理器满足严格的要求。

”IBMZ总经理RossMauri表示,“我们很高兴能在IBMZ产品线中采用14HP技术。


“格芯和IBM在开发和制造超高性能SOI芯片方面都具有丰富的经验,”格芯全球销售和业务发展高级副总裁MikeCadigan表示,“新一代的14HP处理器是双方工程团队通过密切协作,满足新一代服务器系统需求的又一有力证明。


“14HP技术借鉴了我们位于纽约州萨拉托加县的Fab8在14纳米FinFET。

FinFET是什么?移动14nm战斗正式开始

FinFET是什么?移动14nm战斗正式开始

FinFET是什么?移动14nm战斗正式开始2015在西班牙的巴塞罗那开幕了,其中在产品方面十分吸引人的是三星发布的新一代旗舰手机GALAXY S6/S6 Edge,而该款手机也如2014年所料,抛弃了高通芯片而采用了三星自家14nm 工艺的Exynos 7420处理器,而该款处理器则采用了FinFET封装。

14nm并不难理解,那么FinFET封装为什么说先进呢?其实,FinFET封装并不是刚刚出现的,早在上个世纪就已经在研发了,到2000年才真正成功,也是目前处理器封装方面25nm以下最佳的封装形式。

FinFET的鳍片结构精细复杂FinFET称为鳍式场效晶体管(FinField-EffectTransistor;FinFET)是一种新的互补式金氧半导体(CMOS)晶体管。

闸长已可小于25奈米。

该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明教授。

Fin是鱼鳍的意思,FinFET命名根据晶体管的形状与鱼鳍的相似性。

发明人该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明(ChenmingHu)教授。

胡正明教授1968年在台湾国立大学获电子工程学士学位,1970年和1973年在伯克利大学获得电子工程与计算机科学硕士和博士学位。

现为美国工程院院士。

2000年凭借FinFET获得美国国防部高级研究项目局最杰出技术成就奖(DARPAMostOutstandingTechnicalAccomplishmentAward)。

他研究的BSIM模型已成为晶体管模型的唯一国际标准,培养了100多名学生,许多学生已经成为这个领域的大牛,曾获Berkeley的最高教学奖;于2001~2004年担任台积电的CTO。

胡正明(ChenmingHu)教授FinFET的工作原理FinFET闸长已可小于25nm,未来预期可以进一步缩小至9nm,约是人类头发宽度的1万分之1。

由于在这种导体技术上的突破,未来芯片设计人员可望能够将超级计算机设计成只有指甲般大小。

finfet器件工作原理

finfet器件工作原理

finfet器件工作原理FinFET器件是一种新型的三维晶体管结构,具有优异的电学性能和低功耗特性,被广泛应用于集成电路领域。

本文将介绍FinFET器件的工作原理及其优势。

我们需要了解传统晶体管的工作原理。

传统晶体管采用平面结构,在电流通过时,电子会在导体表面形成漏极和源极之间的电流通道。

然而,当晶体管尺寸缩小到纳米级别时,由于电子的量子效应和热噪声的增加,传统晶体管的性能受到了很大的限制。

FinFET器件的工作原理是基于纳米级三维结构。

FinFET的名称来源于其外观形状,它的导电层呈现出鱼鳍状的结构,被称为“鳍片”。

这种结构相比传统晶体管的平面结构,能够提供更大的电流通道,并且能够更好地控制电子的流动。

FinFET的关键特点是鳍片的纵深度。

通过控制鳍片的纵深度,可以有效地控制电流的流动。

当FinFET处于关闭状态时,鳍片之间的电流通道被截断,电流无法通过。

当FinFET处于开启状态时,鳍片之间的电流通道打开,电流可以自由地从源极流向漏极。

FinFET的工作原理可以通过控制栅极电压来实现。

当栅极电压为零时,FinFET处于关闭状态,电流无法通过。

当栅极电压升高到一定程度时,FinFET处于开启状态,电流可以流动。

通过调节栅极电压,可以精确地控制FinFET的导通状态,从而实现对电流的控制。

与传统晶体管相比,FinFET具有几个显著的优势。

首先,FinFET具有更低的漏电流,这意味着在关闭状态下,FinFET消耗的功耗更低。

其次,FinFET具有更好的开关特性,能够更快地切换电流,提高了整体的工作效率。

此外,FinFET还具有较低的电压摆幅和更高的工作频率,使得其在高性能电子器件中具有广泛的应用前景。

总结起来,FinFET器件是一种基于三维结构的新型晶体管,通过控制鳍片的纵深度和栅极电压,实现对电流的精确控制。

相比传统晶体管,FinFET具有更低的功耗、更好的开关特性和更高的工作频率。

随着技术的不断发展,FinFET器件将在集成电路领域发挥越来越重要的作用。

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FinFET是什么移动14nm战斗正式开始
2015在西班牙的巴塞罗那开幕了,其中在产品方面十
分吸引人的是三星发布的新一代旗舰手机GALAXY S6/S6 Edge,而该款手机也如2014年所料,抛弃了高通芯片而采用了三星自家14nm工艺的Exynos 7420处理器,而该款处理器则采用了FinFET封装。

14nm并不难理解,那么FinFET 封装为什么说先进呢?其实,FinFET封装并不是刚刚出现的,早在上个世纪就已经在研发了,到2000年才真正成功,也
是目前处理器封装方面25nm以下最佳的封装形式。

FinFET 的鳍片结构精细复杂FinFET称为鳍式场效晶体管(FinField-EffectTransistor;FinFET)是一种新的互补式金氧
半导体(CMOS)晶体管。

闸长已可小于25奈米。

该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明教授。

Fin是鱼鳍的
意思,FinFET命名根据晶体管的形状与鱼鳍的相似性。


明人该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明(ChenmingHu)教授。

胡正明教授1968年在台湾国立大学获电子工程学士学位,1970年和1973年在伯克利大学获得电子工程与计算机科学硕士和博士学位。

现为美国工程院院士。

2000年凭借FinFET获得美国国防部高级研究项目局最杰出技术成就奖(DARPAMostOutstandingTechnicalAccomplishmentAward
)。

他研究的BSIM模型已成为晶体管模型的唯一国际标准,培养了100多名学生,许多学生已经成为这个领域的大牛,曾获Berkeley的最高教学奖;于2001~2004年担任台积电的CTO。

胡正明(ChenmingHu)教授FinFET的工作原理FinFET闸长已可小于25nm,未来预期可以进一步缩小至
9nm,约是人类头发宽度的1万分之1。

由于在这种导体技术上的突破,未来芯片设计人员可望能够将超级计算机设计成只有指甲般大小。

FinFET源自于传统标准的晶体管—场效晶体管(Field-EffectTransistor;FET)的一项创新设计。

在传统晶体管结构中,控制电流通过的闸门,只能在闸门的一侧控制电路的接通与断开,属于平面的架构。

在FinFET的架构中,闸门成类似鱼鳍的叉状3D架构,可于电路的两侧控制电路的接通与断开。

这种设计可以大幅改善电路控制并减少漏电流(leakage),也可以大幅缩短晶体管的闸长。

发展状态在2011年初,英特尔公司推出了商业化的FinFET,使用在其22nm节点的工艺上。

从IntelCorei7-3770之后的22nm 的处理器均使用了FinFET技术。

由于FinFET具有功耗低,面积小的优点,台湾积体电路制造股份有限公司(TSMC)等主要半导体代工已经开始计划推出自己的FinFET晶体管,为未来的移动处理器等提供更快,更省电的处理器。

从2012年起,FinFET已经开始向20纳米节点和14nm节点推进。

在所有的实际应用中,体硅和SOI晶圆具有类似的性能和成
本;但是,由于体硅FinFET器件具有更大的工艺差异性而使得制造变得更具挑战性。

体硅晶圆加工的高差异性使其最终产品的性能变得不可预测。

我们发现,两种工艺方案具有类似的直流DC和交流AC特性。

与SOIFinFET相比,PN结隔离FinFET器件性能将会受到寄生电容增大5%~6%得影响。

采用PN结隔离的体硅FinFET器件的工艺流程与此相反,对工艺差异性的比较表明,SOIFinFET器件可能具有更好的匹配特性。

在SOI工艺中,“鳍”的高度和宽度可能更加容易控制,而体硅工艺则在制造和工艺控制方面面临着更为严峻的挑战。

SOIFinFET器件和PN结隔离体硅FinFET 器件的差异性比较SOIFinFET、体硅FinFET和平面晶体管的性能比较在22nm技术节点阶段,对提高器件密度的期望使得FinFET器件开始具有比平面技术更为实在的优势。

首先,接触栅极的节距必须按比例缩小到小于约束栅constraininggate的长度,也就是要小于所有高性能晶体管的沟道长度。

FinFET器件本身所具有的短沟道性能优势将可以进行上述的按比例缩小,而不会产生在平面晶体管中由于需要进行大面积沟道掺杂所引起的有害效应。

同时,对SRAM位单元的期望已开始规定对每个独立晶体管在差异性上的要求。

未掺杂的体硅FinFET器件,正如大多数重点研究所关注的,是需要消除注入掺杂浓度的随机波动(RDF)对器件差异性的影响,对于低工作电压的高性能SRAM位单
元来说,去除这种RDF可能是必需的。

SOIFinFET和PN 结隔离体硅FinFET器件的成本对比SOI和体硅FinFET器件的总成本之差(相对于总的晶圆制作成本)SOIFinFET由于增加了基片的成本,使其总的器件成本有所增加。

但在大批量生产中,这种基片成本的增量将在很大程度上能抵消由于体硅器件复杂工艺造成的成本增量。

台积电、三星、高通、苹果、intel、AMD等工艺竞争激烈代工业的成长不可能一蹴而成,其中台积电的老大地位不可动摇。

尤其是2009年张忠谋第二次执掌公司以来,采用令人胆寒的积极投资扩张策略,在2010年~2013年期间总投资达300多亿美元,使得先进制程技术不断推进,再次稳固了代工龙头地位,并取得十分喜人的结果。

2013年台积电总产能约月产130万片(8英寸计),其中28nm产能为月产13万片(12英寸计),全球市占率按销售额计达80%。

而且它的28nm爬坡速度非常快,2011年第四季度它的28nm刚刚启步,季销售额才1.5亿美元,至2012年年底已经占年销售额170亿美元的24%,达40.8亿美元,2013年年底占近200亿美元销售额的37%,达到65亿美元。

以每月6万片晶圆的产能来计算,台积电20nm制程晶圆的平均价格估计在2014年第四季度达到每片6000美元,与28nm晶圆平均价格(约4500美元~5000美元)相较有很大的提升。

而估计其16nm/14nm的FinFET 晶圆的生产成本约为每片4000美元,加上毛利率约45%,
销售价格则为每片7270美元。

如果台积电对于20nm制程
的预测准确,从整体上看它的20nm制程的市占率,将会在2014年第四季度时达到全球的95%。

由此可以看出台积电
代工老大地位不可动摇的原因:一是成品率高达90%,对手们可能约70%;二是拥有向客户提供支持的约6300项IP专利,业界戏称如有个“图书馆”一样;三是产能迅速到位,如
28nm的产能达月产13万片,是格罗方德的3倍。


16nm/14nm区段目前产能仅5万片与28nm代工产业不同,未来全球16nm/14nm及以下的代工格局前景难料。

因为目
前全球半导体业的现状是这样的:从技术上每两年前进一个工艺节点,理论值是2013年14nm及2015年10nm,可实际上英特尔的14nm量产推迟到了2014年第四季度,相比
正常情况延长了两个季度。

台积电更是灵巧,声言2014年
是20nm量产及2015年才是16nm量产的时间点。

三星电
子推出先进代工制程14nmFinFET的应用处理器(AP)试制品,将先提供给高通、苹果、超微(AMD)等主要客户,但是目前它们的产能不足,三星才月产1万~1.5万片,格罗方
德才3.5万片。

两者加总才月产5万片。

更关键的是,目前10nm工艺制程都是处于研发阶段,包括英特尔、台积电及
三星在内,离真正量产尚有距离,其中的变数还很多。

最乐观的预测,10nm制程也要到2016年才能量产。

另外,10nm 制程之后,究竟如何往下走,尚不十分清楚,其中包括EUV
何时准备好难以预言,10nm时193nm光刻工艺的成本与栅极材料的替代品的工艺等尚未完全就位。

按Gartner的观点,从近期来看,在1~2年内FinFET的量产,全球代工的产能需求不会超过月产5万片。

而到2018年前也不会有大于月产25万片的市场需求。

而这样的市场需求有两家大的代工厂已经足够,所以现在众多的一线代工厂纷纷进入FinFET 工艺,未来一定会发现有人失声。

按PacificCrestSecurities 的分析师的观点,从投资规模计,16nm/14nmFinFET技术投资1万片产能要12.7亿美元的投资,再增加2万片需25亿美元的投资。

还有一个不能言透的问题,技术方面谁能真正过关,即成品率能同步吗?据目前的态势,无论台积电的20nm量产还是英特尔的14nm量产,都出现了推迟的现象,都有成品率的问题存在其中。

所以,未来究竟谁的技术真正过关还需观察。

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