Interested Article - 7 nm

jacinda
  • 2021-06-18
  • 1

7 nm ( рус. 7 нм) — маркетинговое название технологии для производства микросхем . Основывается на технологии FinFET (fin field-effect transistor), разновидности технологии MOSFET с несколькими затворами. В Международном плане по развитию полупроводниковой технологии 7-нам-технологический процесс упомянут как технология MOSFET , следующая за 10-нанометровым процессом.

Микросхемы памяти SRAM на основе 7-нм технологического процесса (емкость 256 Мбит) были выпущены в июне 2016 г. фабрикой Taiwan Semiconductor Manufacturing Company ( TSMC ) под названием N7 , второй стала Samsung с технологическим процессом 7LPP в 2018 году. Первым 7-нм-мобильный процессор, предназначенный для массового использования на рынке, стал Apple A12 Bionic , он был объявлен на мероприятии Apple в сентябре 2018 года. Хотя Huawei анонсировала свой собственный 7-нм процессор Kirin 980 еще до Apple, 31 августа 2018 года, A12 раньше поступил в продажу. Оба чипа производятся компанией TSMC.

AMD выпустила свои процессоры « Rome » ( EPYC 2) для серверов и центров обработки данных на техпроцессе TSMC N7 , они содержат до 64 ядер, а также потребительские настольные процессоры «Matisse» с 16 ядрами и 32 потоками (вычислительные кристаллы выполнены на 7 нм, кристалл ввода-вывода на более крупном процессе). Серия Radeon RX 5000 также основана на технологическом процессе TSMC N7.

Появившись в 2009 году, термин «7 нм» стал коммерческим названием в маркетинговых целях , которое указывает на новые поколения технологических процессов без какого-либо отношения к реальным размерам транзисторов, шагу проводников или расстояниями между ними. Для сравнения, 10-нм процессы TSMC и Samsung (10 LPE) находятся где-то между 14-нм и 10-нм процессами Intel по плотности транзисторов.

Иммерсионная литография в сравнении с EUV

Процесс Иммерсионный (≥ 275 пластин/ч) EUV (1500 пластин в день)
Слой с однократным паттернингом:

1 день на изготовление

6000 пластин в день 1500 пластин в день
Слой с дабл-паттернингом:

2 дня на изготовление

6000 пластин/2 дня 3000 пластин/2 дня
Слой с трипл-паттернингом:

3 дня на изготовление

6000 пластин/3 дня 4500 пластин/3 дня
Слой с квад-паттернингом:

4 дня на изготовление

6000 пластин/4 дня 6000 пластин/4 дня

Из-за того, что в настоящее время инструменты иммерсионной литографии работают быстрее, мультипаттернинг по-прежнему используется для большинства слоев. На слоях, требующих четырехкратного нанесения рисунка, производительность иммерсионной технологии сопоставима с EUV. Итого, иммерсионная технология часто производительнее даже при многократном нанесении рисунка.

7-нм технологические узлы и технологические предложения

Названия технологических узлов четырёх разных производителей (TSMC, Samsung, SMIC, Intel) частично продиктованы маркетингом и напрямую не связаны с каким-либо измеримым расстоянием на чипе: например, 7-нм узел TSMC похож по некоторым ключевым параметрам на запланированный Intel 10-нм узел (первоначальный вариант). Затем Intel улучшила техпроцес и переименовала самый совершенный из них, называемый ранее «10-нм усовершенствованный SuperFin», в «Intel 7» по маркетинговым соображениям.

Поскольку использование EUV для процесса 7 нм все ещё очень ограниченно, мультипаттернинг по-прежнему сильно сказывается на стоимости и производительности; а EUV дополнительно усложняет процесс. Разрешение для большинства критических слоев по-прежнему достигается множественным нанесением рисунка. Например, для 7-нм Samsung, даже с одинарными слоями EUV с шагом 36 нм, слои с шагом 44 нм все равно требуют применения квад-паттернинга.

7-нм-технологические процессы на рынке

Samsung TSMC Intel SMIC
Название процесса 7LPP 6LPP N7 N7P N7+ N6 Intel 7 N+1 (>7 nm) N+2 (>7 nm) 7 nm EUV
Плотность транзисторов (MTр/мм 2 ) 95,08–100,59 112,79 91,2–96,5 113,9 114,2 100,76–106,1 Неизвестно Неизвестно Неизвестно
Размер одной ячейки SRAM 0,0262 мкм 2 Неизвестно 0,027 мкм 2 Неизвестно Неизвестно Неизвестно Неизвестно Неизвестно Неизвестно
Шаг затвора транзистора 54 нм Неизвестно 54 нм Неизвестно Неизвестно 54 нм Неизвестно Неизвестно Неизвестно
Шаг ребра транзистора 27 нм Неизвестно — Неизвестно Неизвестно 34 нм Неизвестно Неизвестно Неизвестно
Высота ребра транзистора Неизвестна Неизвестно — Неизвестно Неизвестно 53 нм Неизвестно Неизвестно Неизвестно
Минимальный шаг металлических проводников 46 нм Неизвестно 40 нм <40 нм Неизвестно 30 нм Неизвестно Неизвестно Неизвестно
Объём применения EUV На металле с шагом 36 нм;

20 % от общего набора слоев

Неизвестно Нет, используется self-aligned quad patterning (SAQP) 4 слоя 5 слоёв Нет. Интенсивно задействован SAQP Нет Нет Да (после N+2)
Скорость, ограниченная EUV 1500 пластин в день Неизвестно — ~1000 пластин в день Неизвестно — Неизвестно Неизвестно Неизвестно
Мультипаттернинг (≥ 2 масок на слое) Ребра транзисторов, гейты, переходные отверстия (дабл-паттернинг) ,

металлический слой 1 (трипл-паттернинг) ,

металл с шагом 44 нм (квад-паттернинг)

Неизвестно Ребра транзисторов, гейты, контакты/переходные отверстия (квад-паттернинг) ,

нижние 10 металлических слоёв

Так же, как N7, с уменьшением на четырёх EUV-слоях Так же, как N7, с уменьшением на пяти EUV-слоях Мультипаттернинг DUV Мультипаттернинг DUV Неизвестно
Статус выпуска 2018: опытное производство,

2019: производство

2020: производство 2017: опытное производство,

2018: производство

2019: производство Да2018: опытное производство

2019: производство

Да2020: опытное производство 2020:

производство

Да2021: производство Апрель 2021: опытное производство, массовое производство неизвестно Конец 2021: опытное производство, тайное производство с июля 2021 года Отложено из-за эмбарго США

Примечания

  1. ↑ (амер. англ.) . EEJournal (23 июля 2020). Дата обращения: 15 ноября 2022. 6 октября 2022 года.
  2. ↑ tsmc. (англ.) . tsmc.com . Дата обращения: 15 ноября 2022. 9 июня 2019 года.
  3. (англ.) . DIGITIMES . Дата обращения: 15 ноября 2022. 27 января 2023 года.
  4. Stephen Shankland. (англ.) . CNET . Дата обращения: 15 ноября 2022. 24 октября 2022 года.
  5. (амер. англ.) . Engadget . Дата обращения: 15 ноября 2022. 5 декабря 2022 года.
  6. Ryan Smith. . www.anandtech.com . Дата обращения: 15 ноября 2022. 10 сентября 2019 года.
  7. (англ.) . Design And Reuse . Дата обращения: 15 ноября 2022. 9 июля 2019 года.
  8. . www.extremetech.com . Дата обращения: 15 ноября 2022. 9 июля 2019 года.
  9. Usman Pirzada, Usman Pirzada. (амер. англ.) . Wccftech (10 сентября 2016). Дата обращения: 15 ноября 2022. 9 июля 2019 года.
  10. (англ.) . www.asml.com . Дата обращения: 15 ноября 2022. 1 декабря 2022 года.
  11. ↑ Rick Merritt. . EE Times (17 октября 2018). Дата обращения: 15 ноября 2022. 5 апреля 2023 года.
  12. . web.archive.org (12 июня 2018). Дата обращения: 15 ноября 2022. Архивировано 12 июня 2018 года.
  13. ↑ J. Kim et al., Proc. SPIE 10962, 1096204 (2019). (англ.) // SPIE. — 2019.
  14. ↑ (амер. англ.) . WikiChip Fuse (4 августа 2018). Дата обращения: 15 ноября 2022. 4 декабря 2022 года.
  15. (англ.) . news.samsung.com . Дата обращения: 15 ноября 2022. 1 октября 2022 года.
  16. Anton Shilov. . www.anandtech.com . Дата обращения: 15 ноября 2022. 30 ноября 2022 года.
  17. IEDM 2016 . 2016. {{ cite news }} : |title= пропущен или пуст ( справка )
  18. David Schor. (амер. англ.) . WikiChip Fuse (28 июля 2019). Дата обращения: 15 ноября 2022. 12 декабря 2022 года.
  19. Rick Merritt. . EE Times (4 октября 2018). Дата обращения: 15 ноября 2022. 5 апреля 2023 года.
  20. ↑ Dr Ian Cutress. www.anandtech.com . Дата обращения: 15 ноября 2022. 3 ноября 2021 года.
  21. Scotten Jones. (амер. англ.) . Semiwiki . Дата обращения: 15 ноября 2022. 13 мая 2022 года.
  22. David Schor. (амер. англ.) . WikiChip Fuse (5 июля 2022). Дата обращения: 15 ноября 2022. 12 декабря 2022 года.
  23. ↑ Scotten Jones. (амер. англ.) . Semiwiki . Дата обращения: 15 ноября 2022. 13 июня 2020 года.
  24. David Schor. (амер. англ.) . WikiChip Fuse (4 сентября 2022). Дата обращения: 15 ноября 2022. 10 сентября 2022 года.
  25. David Schor. (амер. англ.) . WikiChip Fuse (16 апреля 2019). Дата обращения: 15 ноября 2022. 15 ноября 2022 года.
  26. . web.archive.org (14 октября 2018). Дата обращения: 15 ноября 2022. Архивировано 14 октября 2018 года.
  27. ↑ W. C. Jeong et al. (англ.) // VLSI Technology. — 2017.
  28. Tom Dillinger. (амер. англ.) . Semiwiki . Дата обращения: 15 ноября 2022. 15 ноября 2022 года.
  29. Paul Alcorn last updated. (англ.) . Tom's Hardware (21 июля 2022). Дата обращения: 15 ноября 2022.

Ссылки

Источник —

jacinda
  • 2021-06-18
  • 1
  • Tags:

Same as 7 nm

The title for the last searches