Jump to content

10-нм процесс

(Перенаправлено с 10 нанометров )

В производстве полупроводников Международная технологическая дорожная карта для полупроводников (ITRS) определяет « 10-нанометровый процесс » как MOSFET, технологический узел следующий за узлом «14 нм» .

По крайней мере, с 1997 года «узлы процесса» получили названия исключительно из маркетинговых соображений и не имеют никакого отношения к размерам интегральной схемы; [1] ни длина затвора, ни шаг металла, ни шаг затвора на «10-нм» устройстве не составляют десять нанометров. [2] [3] [4] Например, » техпроцесс GlobalFoundries « 7-нм по размерам аналогичен «10-нм» техпроцессу Intel. [5] находятся где-то между процессами Intel «14 нм» и «10 нм» Технологические процессы TSMC и Samsung «10 нм» по плотности транзисторов . Плотность транзисторов (количество транзисторов на квадратный миллиметр) более важна, чем размер транзистора, поскольку меньшие транзисторы больше не обязательно означают улучшение производительности или увеличение количества транзисторов. [ нужна ссылка ]

Все производственные процессы «10 нм» основаны на технологии FinFET (ребристый полевой транзистор), типе технологии многозатворных МОП-транзисторов , которая представляет собой непланарную эволюцию планарной кремниевой КМОП- технологии. Компания Samsung впервые начала производство чипов «класса 10 нм» в 2013 году для своих с многоуровневыми ячейками (MLC) микросхем флэш-памяти , а в 2016 году — своих SoC с использованием 10-нм техпроцесса. TSMC начала коммерческое производство чипов «10 нм» в 2016 году, а позже, в 2018 году, Intel начала производство   чипов «10 нм». [ нужно обновить ]

Первоначальное название этого технологического узла в ITRS было «11 нм». Согласно дорожной карте издания 2007 года, к 2022 году полушаг (т. е. половина расстояния между идентичными элементами в массиве) для DRAM прогнозировался на уровне 11 нм .

В 2008 году Пэт Гелсингер , в то время занимавший должность технического директора Intel, заявил, что Intel видит «ясный путь» к узлу «10 нм». [6] [7]

В 2011 году Samsung объявила о планах внедрить   процесс «10 нм» в следующем году. [8] [ нужно обновить ] В 2012 году Samsung анонсировала eMMC чипы флэш-памяти , производимые по   техпроцессу «10 нм». [9]

По состоянию на 2018 год «10 нм», как его обычно понимали, применялось только в крупносерийном производстве Samsung . GlobalFoundries пропустила «10 нм», [ нужно обновить ] Intel еще не приступила к крупносерийному производству «10 нм» из-за проблем с производительностью. [ нужно обновить ] и TSMC считала «10 нм» недолговечным узлом, [10] в основном посвящен процессорам Apple в 2017–2018 гг., с переходом на « 7 нм » в 2018 г. [ нужно обновить ]

Также следует проводить различие между «10 нм», продаваемым литейными предприятиями, и «10 нм», продаваемыми компаниями DRAM.

История производства технологии

[ редактировать ]

В апреле 2013 года компания Samsung объявила, что начала массовое производство с многоуровневыми ячейками (MLC) микросхем флэш-памяти с использованием процесса «класса 10   нм», который, согласно Tom's Hardware, Samsung определил как «узел технологического процесса где-то между 10 нм и 20 нм». [11] 17 октября 2016 года Samsung Electronics объявила о серийном производстве чипов SoC по технологии «10 нм». [12] Основной заявленной задачей технологии в то время было создание тройного рисунка металлического слоя. [13] [14] [ нужно обновить ]

TSMC начала коммерческое производство чипов «10 нм» в начале 2016 года, а в начале 2017 года перешла к массовому производству. [15]

21 апреля 2017 года Samsung начала поставки смартфона Galaxy S8 , в котором использовалась версия процессора компании «10 нм». [16] [ нужно обновить ] 12 июня 2017 года Apple представила планшеты iPad Pro производства TSMC второго поколения на базе чипов Apple A10X с использованием техпроцесса FinFET «10 нм». [17]

12 сентября 2017 года Apple анонсировала Apple A11 , 64-битную систему на базе ARM, изготовленную TSMC с использованием техпроцесса FinFET «10 нм», содержащую 4,3 миллиарда транзисторов на кристалле размером 87,66 мм. 2 .

В апреле 2018 года Intel объявила о задержке массового производства основных процессоров «10 нм» где-то в 2019 году. [18] В июле точное время было дополнительно привязано к курортному сезону. [19] Тем временем, однако, они выпустили маломощный мобильный чип «10 нм», хотя и эксклюзивно для китайских рынков и с отключенной большей частью чипа. [20] [ нужно обновить ]

В июне 2018 года на выставке VLSI 2018 компания Samsung анонсировала свои процессы «11LPP» и «8LPP». «11LPP» представлял собой гибрид, основанный на технологиях Samsung «14 нм» и «10 нм». «11LPP» был основан на их «10-нм» BEOL, а не на «20-нм» BEOL, как «14LPP». «8LPP» был основан на процессе «10LPP». [21] [22] [ нужно обновить ]

Nvidia выпустила свои графические процессоры серии GeForce 30 в сентябре 2020 года. В то время они производились по специальной версии «8-нм» техпроцесса Samsung под названием «Samsung 8N» с плотностью транзисторов 44,56 миллиона транзисторов на мм. 2 . [23] [24] [ нужно обновить ]

Узлы процесса

[ редактировать ]

Литейный завод

[ редактировать ]
Логическое устройство ITRS
Основные правила (2015)
Samsung ТСМК Интел
Имя процесса 16/14 морских миль 11/10 нм 10ЛПЭ
(10 морских миль)
10ЛПП
(10 морских миль)
8ЛПП
(8 морских миль)
8ЛПУ
(8 морских миль)
8ЛПА
(8 морских миль)
10 FF
(10 морских миль)
10 нм [25] 10 нм SF
(10 морских миль) [а]
Плотность транзисторов (МТР/мм 2 ) Un­known Un­known 51.82 [22] 61.18 [22] Un­known 52.51 [27] 100.76 [28] [б]
Шаг затвора транзистора (нм) 70 48 68 64 Un­known 66 54
Шаг межсоединения (нм) 56 36 51 Un­known Un­known 44 36
Шаг ребер транзистора (нм) 42 36 42 Un­known 36 34
Высота ребра транзистора (нм) 42 42 49 Un­known Un­known 42 53
Год производства 2015 2017 Производство в четвертом квартале 2016 г. [30] Производство в четвертом квартале 2017 г. [31] производство 2018 года 2018 рисковое производство
производство 2019 года [32]
производство 2021 г. 2016 рисковое производство [15]
производство 2017 года [15]
производство 2018 года
( Кэннон Лейк ) [33]
производство 2020 года
( Тигровое озеро ) [34]
  1. ^ О том, что 10-нм ESF переименован в Intel 7 , см. 7 нм. [26] [ оспаривается обсуждаем ]
  2. ^ Intel использует эту формулу: [29]

Шаг затвора транзистора также называется CPP (контактный полишаг), а шаг межсоединения также называется MMP (минимальный металлический шаг). Samsung сообщила, что их «10-нм» процесс имеет шаг затвора транзистора 64 нм и шаг межсоединения 48 нм. TSMC сообщила, что их «10-нм» процесс имеет шаг затвора транзистора 64 нм и шаг межсоединения 42 нм. Дальнейшее расследование, проведенное Tech Insights, показало, что даже эти значения также являются ложными, и они были соответствующим образом обновлены. Кроме того, MSSCORPS CO на выставке SEMICON Taiwan 2017 обновила высоту ребер транзистора в технологии Samsung «10 нм». [35] [36] [37] [38] [39] GlobalFoundries решила не разрабатывать узел «10 нм», поскольку считала, что его срок службы будет недолгим. [40] Процесс Samsung «8 нм» был на тот момент последним в компании, в котором использовалась исключительно литография DUV. [41] [ нужно обновить ]

DRAM «класс 10 нм»

[ редактировать ]

В индустрии DRAM часто используется термин «класс 10 нм», и этот размер обычно относится к полушагу активной области. [ нужна ссылка ] Литейные структуры «10 нм», как правило, намного крупнее. [ нужна ссылка ]

Обычно «класс 10 нм» относится к DRAM с размером элемента 10–19 нм и впервые был представлен c. 2016 . По состоянию на 2020 год существовало три поколения DRAM класса 10 нм: 1x нм (19–17 нм, Gen1); 1y нм (16-14 нм, Gen2); и 1z нм (13-11 нм, Gen3). [42] DRAM третьего поколения «1z» была впервые представлена ​​c. 2019 г. , компания Samsung , и первоначально было заявлено, что он производится с использованием литографии ArF без использования литографии EUV; [43] [44] в последующем производстве использовалась EUV-литография. [45]

За пределами 1z компания Samsung назвала свой следующий узел (четвертое поколение «класса 10 нм») DRAM: «D1a» (на тот момент предполагалось, что он будет произведен в 2021 году), а за ним — «D1b» (на тот момент предполагалось, что он будет производиться в 2021 году). 2022) [ нужно обновить ] ; в то время как Микрон упомянул [ нужно обновить ] к последующим «узлам» как «D1α» и «D1β». [46] Micron объявила об объемных поставках DRAM класса 1α в начале 2021 года. [47]

  1. ^ «Больше никаких нанометров – EEJournal» . 23 июля 2020 г.
  2. ^ Шукла, Приянк. «Краткая история эволюции узла процесса» . design-reuse.com . Проверено 9 июля 2019 г.
  3. ^ Грушка, Джоэл. «14 нм, 7 нм, 5 нм: насколько низко может опускаться CMOS? Это зависит от того, спросите ли вы инженеров или экономистов…» ExtremeTech .
  4. ^ «Эксклюзив: действительно ли Intel начинает терять свое технологическое лидерство? Выпуск 7-нм узла намечен на 2022 год» . wccftech.com . 10 сентября 2016 г.
  5. ^ «Жизнь на 10 нм. (Или это 7 нм?) и 3 нм — взгляды на передовые кремниевые платформы» . eejournal.com . 12 марта 2018 г.
  6. ^ Дэймон Потер (июль 2008 г.). «Гельсингер из Intel видит ясный путь к 10-нм чипам» . Архивировано из оригинала 25 апреля 2009 года . Проверено 20 июня 2009 г.
  7. ^ «MIT: Оптическая литография до 12 нанометров» . Архивировано из оригинала 25 сентября 2012 года . Проверено 20 июня 2009 г.
  8. ^ «Крупнейшее в мире производственное предприятие, линия-16» . Samsung . 26 сентября 2011 года . Проверено 21 июня 2019 г.
  9. ^ «Новые чипы мобильной флэш-памяти Samsung емкостью 64 ГБ, изготовленные по 10-нм техпроцессу, меньше, быстрее и лучше» . Engadget . 15 ноября 2012 года . Проверено 21 июня 2019 г.
  10. ^ «Внедрение 10 нм» . Архивировано из оригинала 4 августа 2018 года . Проверено 4 августа 2018 г.
  11. ^ «Samsung массово производит 3-битную флэш-память MLC NAND емкостью 128 ГБ» . Аппаратное обеспечение Тома . 11 апреля 2013 г. Архивировано из оригинала 21 июня 2019 г. . Проверено 21 июня 2019 г.
  12. ^ Samsung начинает первое в отрасли массовое производство системы на кристалле с использованием 10-нанометровой технологии FinFET , октябрь 2016 г.
  13. ^ «Samsung запускает первое в отрасли массовое производство системы на кристалле с 10-нанометровой технологией FinFET» . news.samsung.com .
  14. ^ «Тройной рисунок для металла 10 нм» (PDF) .
  15. ^ Перейти обратно: а б с «Технология 10 нм» . ТСМС . Проверено 30 июня 2019 г.
  16. ^ "Купить" .
  17. ^ techinsights.com. «Внедрение 10-нм технологий идет полным ходом» . techinsights.com . Архивировано из оригинала 3 августа 2017 года . Проверено 30 июня 2017 г.
  18. ^ «Корпорация Intel откладывает производство 10-нм чипов — массовое производство теперь запланировано на 2019 год» . 29 апреля 2018 года . Проверено 1 августа 2018 г.
  19. ^ «Intel заявляет, что не будет ожидать появления массовых 10-нм чипов до 2П19» . 28 июля 2018 года . Проверено 1 августа 2018 г.
  20. ^ «Первый 10-нм процессор Intel появился в Китае» . 15 мая 2018 года . Проверено 11 сентября 2018 г.
  21. ^ «СБИС 2018: 11-нм узел Samsung, 11LPP» . WikiChip Предохранитель . 30 июня 2018 года . Проверено 31 мая 2019 г.
  22. ^ Перейти обратно: а б с «СБИС 2018: 8-нм 8LPP от Samsung, расширение 10-нм» . WikiChip Предохранитель . 1 июля 2018 года . Проверено 31 мая 2019 г.
  23. ^ Джеймс, Дэйв (сентябрь 2020 г.). «Nvidia подтверждает 8-нм техпроцесс Samsung для RTX 3090, RTX 3080 и RTX 3070 | PC Gamer» . www.pcgamer.com .
  24. ^ «Подробный обзор графического процессора NVIDIA GeForce RTX 30 Ampere, полные характеристики, подробные сведения о температуре, мощности и производительности» . 4 сентября 2020 г.
  25. ^ Демерджян, Чарли (2 августа 2018 г.). «Intel потрошит 10 нм, чтобы вывести его на рынок» . Полуточный . Проверено 29 сентября 2018 г.
  26. ^ «Дорожная карта Intel до 2025 года: с 4 нм, 3 нм, 20 А и 18 А?!» .
  27. ^ Шор, Дэвид (16 апреля 2019 г.). «TSMC объявляет о выпуске 6-нанометрового процесса» . WikiChip Предохранитель . Проверено 31 мая 2019 г.
  28. ^ «Плотность 10-нм техпроцесса Intel в 2,7 раза выше, чем у 14-нм узла» . ГЕКСУС . Проверено 14 ноября 2018 г.
  29. ^ Бор, Марк (28 марта 2017 г.). «Давайте разберемся с путаницей с именами узлов» . Отдел новостей Intel . Проверено 6 декабря 2018 г.
  30. ^ https://www.anandtech.com/show/10765/samsung-10nm-massproduction
  31. ^ https://www.anandtech.com/show/12096/samsung-starts-10lpp-mass-production
  32. ^ https://www.anandtech.com/show/13329/samsung-foundry-updates-8lpu-for-2019
  33. ^ Катресс, Ян (26 июля 2021 г.). «Дорожная карта Intel до 2025 года: с 4 нм, 3 нм, 20 А и 18 А?!» . АнандТех . Проверено 27 июля 2021 г.
  34. ^ «В каких продуктах используется 10-нм Intel? Раскрыты тайны SuperFin и 10++» .
  35. ^ «Intel подробно описывает усовершенствованный 10-нм узел FinFET компании Cannonlake, претендующий на полное превосходство над конкурентами» . 28 марта 2017 года. Архивировано из оригинала 30 марта 2017 года . Проверено 30 марта 2017 г.
  36. ^ «Международная технологическая дорожная карта для полупроводников 2.0, исполнительный отчет, издание 2015 г.» (PDF) . Проверено 27 декабря 2018 г.
  37. ^ Джонс, Скоттен (25 февраля 2024 г.). «14 нм, 16 нм, 10 нм и 7 нм – что мы знаем сейчас» .
  38. ^ «Qualcomm Snapdragon 835: первый по 10-нм техпроцессу» . Процесс Samsung 10LPE
  39. ^ «Процесс литографии 10 нм» . викичип .
  40. ^ Джонс, Скоттен (25 февраля 2024 г.). «Эксклюзивно: GLOBALFOUNDRIES раскрывает подробности 7-нм техпроцесса» .
  41. ^ Шилов, Антон. «Технологический процесс 8LPP от Samsung сертифицирован и готов к производству» . www.anandtech.com .
  42. ^ Меллор, Крис (13 апреля 2020 г.), «Почему DRAM застряла в 10-нм ловушке» , blocksandfiles.com
  43. ^ Шилов, Антон (21 марта 2019 г.), «Samsung разрабатывает меньшие по размеру кристаллы DDR4 с использованием 10-нм техпроцесса третьего поколения» , www.anandtech.com
  44. ^ Samsung разрабатывает первую в отрасли 10-нм DRAM третьего поколения для приложений памяти премиум-класса (пресс-релиз), Samsung, 25 марта 2019 г.
  45. ^ Samsung анонсирует первую в отрасли EUV DRAM с поставкой первого миллиона модулей (пресс-релиз), Samsung, 25 марта 2020 г.
  46. ^ Чхве, Чондон (18 февраля 2021 г.), «Разбор: DRAM Samsung D1z с EUV-литографией» , www.eetimes.com
  47. ^ Micron представляет первую в отрасли технологию 1α DRAM (пресс-релиз), Micron, 26 января 2021 г.
Предшественник
14 нм
МОП-транзисторов Процессы производства Преемник
7 нм
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1ae39be515df6e2f084c8696c8078ae4__1717702380
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1a/e4/1ae39be515df6e2f084c8696c8078ae4.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
10 nm process - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)