从7nm到5nm,从5nm到3nm,半导体产业对于先进工艺制程的追求永不停歇。2022年,当台积电宣布已经掌握成功大量量产3nm鳍式场效电晶体制程技术后,1nm开始一步步逼近。
对于先进工艺的掌握,意味着更高的性能、更顶尖的技术。从 3nm跨越到1nm,这其中面临的技术挑战犹如天堑。因此,1nm对于业界来说也充满着诱惑。
1nm,念念不忘
工艺制成的研发和生产需要大量的资源,一方面是技术积累,如晶体管架构、材料选择、制造过程等方面都需要解决难题;另一方面还需要强大的资金、人才和设备,众所周知从5nm走到3nm,生产成本也翻了一番。并非人人都有“资格”追求1nm。从28nm跳级到1nm这之间的差距绝对令人望而却步。
我们来看看,目前有野心追求1nm的机构和企业分别有哪些。
最新的消息是日本计划与法国合作开发1nm制程半导体。具体来看,是日本芯片制造商 Rapidus、东京大学将与法国半导体研究机构Leti合作,共同开发电路线宽为1nm级的新一代半导体设计的基础技术。
法国的CEA-Leti成立于1967年,该研究所的前身是成立于1957年的CENG(格勒诺布尔核研究中心)的电子系。在芯片的发展进程中,CEA-leti的也有很多重要里程碑事迹,如其是推动硅上绝缘体场效应管(FD-SOI)技术的重要推动者之一。
日本芯片制造商Rapidus大家应该不陌生了。这家企业成立的时间非常晚——2022年8月,其集合了日本的8家企业和日本政府提供的700亿日元资金。一成立的目标就是,要在4年内量产2nm芯片。当时与IBM建立战略合作关系,向着2nm进发。不过目前,日本国内最先进的制程还停留在45nm。所以日本能否通过这次“豪赌”,从45nm跨越到2nm是业界还在期待的事。
现在看来,日本的野心并不仅仅止步于2nm,其也想朝着1nm的目标前进。合作方式是 Rapidus与东京大学、Leti研究所进行一些涉及的人员交流和基础研究共享。Leti 将探索新型晶体管结构,而Rapidus和其他日本合作伙伴将派出科学家,然后评估和测试原型。