2021年6月9日,在世界半导体大会上,中国工程院院士吴汉明指出我国芯片的现状:中国想要完成芯片的国产化替代,还缺8个中芯国际。简而言之,如今我国需要8个中芯国际的产能,才能够满足当下半导体市场日益增长的芯片需求。而这意味着目前中国想要在短时间内解决芯片产问题,有着不小的困难。不过,随着全球芯片荒的不断发酵,给中国芯片发展提供了更多的可能性,我国芯片国产化进程也有望进一步加快。
ISPD是全球下一代半导体设计师荟萃的年会。半导体缩微过去通常可实现更小、更快的芯片,因为时钟速度和电源电压分别直接与器件尺寸成反比。不幸的是,由于原子尺度问题带来的电路和物理设计限制(比如由超薄栅氧化物导致的晶体管漏电流),在过去的几代工艺技术,时钟速度和电源电压的变化很小。人们采取了许多治标不治本的措施,如更厚的高k电介质。但这些举措只是拖延了对根本问题的解决,直到面对14纳米节点已无计可施,IBM的杰出工程师 James Warnock在其《14纳米技术节点面临的电路和物理设计挑战》一文中表示。“14纳米节点给设计师带来了许多挑战,因为前几代已经推迟了通过缩微解决问题的这一尝试,” Warnock说,“结果是近似(Nearish),最终将取决于经济因素,但在14纳米,单独依靠缩微,没办法再获得更高性能。”Warnock 称,缩微的最大问题是晶体管漏电流的一直增加,在以前节点,设计师使用较陡的亚阈值斜坡来缓解这一问题,最近的手段是采用高k电介质。在光刻技术中,通过双重图形(Double Patterning)弥补缺乏商用远紫外线光刻技术(EUV)的缺憾。但在14纳米,上述权宜之计都没用,Warnock说。图:多栅极3DFinFET将在实现14纳米工艺技术节点中扮演重要角色,IBM的研究科学家James Warnock称。资料来源:IBM “为解决漏电流问题,多栅极3DFinFET已经出现在22纳米(英特尔),而其它芯片制造商也在迅速采用,”Warnock说,“FinFET器件与生俱来地具有更陡峭的阈值斜坡和更优良的随机掺杂波动(RDF)指标,但它也引入新的变异源 ——例如鳍(Fin)的宽度和高度变异。”3D 需要多重图形(Multi-patterning)是平版印刷受到的新限制,为此,也需要新工具以支持兼容标准库的FinFET架构的协同设计。较高的 RC延迟也给自动布线器在识别和优化不会缩微到14nm的线平面和过孔时带来显著压力。随着电流密度在 “热”线上的增加,新工具还需要缓解电迁移问题,以确保在14nm,芯片的寿命不会受到不利影响。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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