都學(xué)壞了，3納米竟然也是項(xiàng)目名稱(chēng)，真實(shí)芯片工藝早已達(dá)到瓶頸

當(dāng)臺(tái)積電和Intel都在爭(zhēng)奪先進(jìn)工藝領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)之時(shí)，全球業(yè)界卻在撕開(kāi)芯片工藝的遮羞布，指出芯片業(yè)界玩弄數(shù)字游戲其實(shí)從28納米以下就已開(kāi)始了，之后的芯片工藝都可以說(shuō)是項(xiàng)目名稱(chēng)罷了，包括當(dāng)下廣受贊譽(yù)的3納米工藝。

在350納米及之前，芯片制造工藝是嚴(yán)格按照芯片工藝的物理尺寸來(lái)定義芯片制造工藝的，那時(shí)候的芯片工藝標(biāo)準(zhǔn)金屬半節(jié)距、柵極間距都是一樣的，350納米工藝的金屬標(biāo)準(zhǔn)半節(jié)距和柵極間距都350納米。

從350納米之后，芯片工藝的命名方式開(kāi)始發(fā)生改變，標(biāo)準(zhǔn)金屬半節(jié)距仍然與芯片工藝一樣，而柵極間距的縮減則在加速，到32納米的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)金屬半節(jié)距是32納米，而柵極間距已縮減到13納米，此時(shí)其實(shí)就已經(jīng)達(dá)到芯片工藝的物理極限了。

28納米工藝引入了HKMG技術(shù)，即是采用了新的器件結(jié)構(gòu)、材料填充和設(shè)計(jì)優(yōu)化提升性能，而它的金屬標(biāo)準(zhǔn)半節(jié)距和柵極間距都比32納米增大了，28納米的標(biāo)準(zhǔn)金屬半節(jié)距是45納米，柵極間距則是26納米，其實(shí)從28納米開(kāi)始芯片工藝的命名方式變成項(xiàng)目名稱(chēng)了。

Intel則是從22納米開(kāi)始進(jìn)一步改變了芯片工藝，28納米及之前都是平面工藝，而Intel從22納米引入FinFET工藝之后將芯片工藝變成3D立體工藝了，而Intel此后一直保持芯片工藝領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)到臺(tái)積電的10納米工藝，Intel的14納米++工藝領(lǐng)先于臺(tái)積電的10納米工藝。

臺(tái)積電則是直到16納米工藝才引入FinFET立體技術(shù)，不過(guò)臺(tái)積電也從16納米之后開(kāi)始更猛烈地改變芯片工藝命名，10納米工藝不過(guò)是16納米FINFEI工藝的改良，屬于過(guò)渡工藝罷了。

值得注意的是FinFET技術(shù)此后一直都在改良當(dāng)中，臺(tái)積電真正將FinFET技術(shù)用到爐火純青的是在7納米工藝，一直到如今的3納米工藝都是對(duì)FinFET技術(shù)的改良，而柵極間距、金屬半節(jié)距縮減已極為緩慢，3納米的柵極間距、金屬半節(jié)距分別是23納米、45納米，可以看出從28納米到3納米功竟然金屬半節(jié)距都沒(méi)有縮減，只有柵極間距輕微縮減到23納米罷了。

不過(guò)幫助芯片制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步躍升的則是在7納米工藝引入ASML的先進(jìn)EUV光刻機(jī)，先進(jìn)的光刻機(jī)降低了曝光的次數(shù)，用EUV光刻機(jī)只需要一次曝光，不僅提升了良率，還加速了晶體管密度的提升。

從3納米工藝之后則引入了GAA技術(shù)，接下來(lái)各個(gè)企業(yè)又是對(duì)GAA技術(shù)不斷改良，提升晶體管密度罷了，只是到了這個(gè)時(shí)候又不僅僅是芯片制造企業(yè)自身技術(shù)的較量，還需要先進(jìn)的2納米光刻機(jī)，變化與7納米工藝類(lèi)似。

臺(tái)積電當(dāng)時(shí)用DUV光刻機(jī)制造的7納米工藝性能比用EUV光刻機(jī)生產(chǎn)的7納米工藝性能落后30%；如今臺(tái)積電繼續(xù)用第一代EUV光刻機(jī)生產(chǎn)2納米工藝加GAA技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)性能的提升而不得不用多重曝光技術(shù)，導(dǎo)致性能提升幅度有限；Intel則用第二代EUV光刻機(jī)生產(chǎn)了18A工藝，估計(jì)Intel的18A工藝性能比臺(tái)積電的2納米工藝高出不少。

從全球芯片業(yè)界在芯片工藝命名方式上可以看出芯片業(yè)界如今受困于硅基芯片的局限，早已無(wú)法對(duì)軌跡芯片的物理尺寸穩(wěn)步縮減，而只能通過(guò)立體堆疊等方式來(lái)增加晶體管密度的方式提升性能，凸顯出人力終究有極限，但是因?yàn)闋I(yíng)銷(xiāo)的需要，于是不斷更改芯片技術(shù)名稱(chēng)來(lái)凸顯技術(shù)的升級(jí)罷了。