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全环绕栅极
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中国团队披露新型晶体管,VLSI 2025亮点回顾
半导体行业观察· 2025-07-22 08:56
芯片制造技术进展 - 中国北京大学展示FlipFET设计 实现与CFET类似PPA而无需单片或顺序集成难题 [2] - FlipFET工艺在晶圆正面形成FinFET NMOS 背面形成FinFET PMOS 两者性能良好 [8] - FlipFET关键工艺步骤包括晶圆翻转和背面晶体管形成 共8个主要步骤 [11] - FlipFET优势在于自对准晶体管堆叠 无需高纵横比工艺 但面临成本和良率挑战 [12] - 中国实验室进一步创新FlipFET设计 包括自对准栅极和4堆叠晶体管方案 [13] DRAM技术发展 - DRAM面临4F2和3D两个拐点 6F2架构只能扩展到1D节点 [16] - 4F2单元尺寸为6F2三分之二 理论上密度可提高30% [23] - 4F2关键推动因素是垂直沟道晶体管 但制造难度更高 [24] - 4F2架构面临高纵横比蚀刻和沉积挑战 需EUV图案化 [31] - 3D DRAM同步开发中 中国芯片制造商可能成为该领域颠覆者 [36] 台积电技术创新 - 台积电研发BEOL金属层内eDRAM阵列 释放前端晶体管和底层金属层 [38] - 台积电4Mbit宏位密度63.7 Mb/mm² 未来几代技术潜力巨大 [41] - 台积电展示CVD生长二维材料NSFET 采用新颖"c形"接触方案降低电阻 [50][52] - 台积电广泛讨论forksheet架构 可能预示未来技术路线 [59] 二维材料应用 - 二维材料预计将在10A节点(约2030年)成为必要 聚焦TMD单层材料 [47] - 台积电展示NMOS器件 英特尔展示PMOS和NMOS器件 并在300mm晶圆试产 [52] - 二维材料生长是工业化关键障碍 目前主要采用CVD直接生长方案 [50] - 英特尔改进二维晶体管接触工艺 但仍依赖材料转移而非生长 [55] 先进晶体管架构 - Forksheet是GAA演进 通过介电壁使NMOS和PMOS更紧密连接 [56] - Forksheet面临制造挑战 需开发能承受工艺处理的超低k材料 [58] - CFET预计2030年左右推出 台积电/英特尔/三星/IMEC方案趋同 [63][64] - 英特尔展示CFET+背面供电集成方案 解决供电难题 [67] 英特尔18A工艺 - 英特尔18A工艺SRAM尺寸比Intel 3缩小30% [72] - 结合GAA晶体管和PowerVia背面供电 形成新金属堆叠架构 [74] - 在1.1V下时钟速度提高25% 0.75V下性能提高18%功耗降40% [74] - 预计2025年下半年量产 密度略低于台积电N3P [78] 数字孪生技术 - 数字孪生涵盖原子级到晶圆厂级模拟 加速设计优化 [79][80] - 新思科技QuantumATK套件用于原子级材料工程模拟 [82] - Lam Research SEMulator3D软件用于虚拟晶圆制造优化 [87] - 目标实现"无人值守"晶圆厂 设备需具备预测性维护能力 [89][92]
黄仁勋:下一个浪潮是“物理型人工智能”
新华网财经· 2025-07-17 14:26
人工智能技术发展趋势 - 人工智能技术从2012年的"AlexNet"开始经历了从"感知型人工智能"到"生成式人工智能"的升级,现已实现不同模态间的转换 [5] - 当前处于"推理型人工智能"浪潮,下一个浪潮将是"物理型人工智能",应用于机器人等物理机械中 [5] - 人工智能下一步发展趋势是向物理世界渗透 [4][5] 中国在人工智能领域的作用 - 中国研究者发表的论文数量现居世界第一,在开源工程方面表现突出 [6] - 中国开源模型如DeepSeek和通义千问是全球顶尖的,被医疗公司、金融机构和机器人公司等广泛应用 [6] 人工智能对科学发现的影响 - 人工智能可用于理解蛋白质、化学物质、细胞乃至生命的意义,帮助设计药物并延长寿命 [7] - 服务于科学的人工智能将带来重大影响,特别是在生物学领域 [7] 芯片技术发展展望 - 晶体管将向三维发展,下一代是"全环绕栅极"晶体管 [7] - 芯片领域从单芯片发展到堆叠芯片、多芯片,封装技术如"CoWoS"被大规模应用 [7] - 硅光子技术未来有较大创新空间 [7] 对年轻人的建议 - 年轻人需要掌握数学、推理、逻辑和计算机编程等基础知识,培养"第一性原理思维" [9] - 与人工智能互动需具备描述问题的能力和判断答案合理性的批判性思维 [9]
光刻技术,走下 “神坛”
钛媒体APP· 2025-06-24 19:14
光刻技术重要性变化 - 英特尔高管提出"光刻将不再那么重要"的观点引发业界争议 [1] - High-NA EUV光刻机面临滞销,多家芯片巨头对其实用性持保留态度 [1][3] - 随着3D晶体管结构发展,刻蚀技术重要性提升至制造环节50%以上 [7] High-NA EUV光刻机应用现状 - ASML已交付两台TWINSCAN EXE:5000系统,分别由imec和英特尔接收 [1] - 英特尔计划用High-NA EUV开发1.8nm和1.4nm工艺,当前季度产能达30000片晶圆 [4] - 台积电认为High-NA EUV大规模应用需5年以上,A16/A14工艺仍采用标准EUV [5] - 三星推迟DRAM产线应用计划,逻辑芯片领域评估1.4nm工艺2027年量产 [6] 刻蚀技术崛起 - 5nm FinFET工艺中刻蚀次数超过150次 [7] - GAAFET和CFET结构要求"从各方向包裹栅极",横向材料去除成为关键 [7] - Lam等刻蚀设备公司作用将增强,但光刻机仍保持基础性地位 [8][9] ASML市场表现与技术路线 - 2024年出货418台光刻机(44台EUV/374台DUV),中国大陆贡献36.1%收入(101.95亿欧元) [10] - 正在研发0.75 NA的Hyper NA EUV系统,可提升打印速度和精度 [10][11] - 当前EUV技术预计主导市场10-20年,控制全球75%-80%份额 [13] 新兴光刻技术发展 - EUV-FEL技术可支持10-20台设备并联,美国Xlight公司计划2028年推出原型 [13][14] - Lace Lithography开发原子光刻技术,宣称分辨率领先EUV 15年 [14] - 纳米压印和电子束光刻在小批量高精度领域取得进展 [15][16]
2nm,争霸战
半导体芯闻· 2025-05-26 18:48
全球半导体代工市场竞争格局 - 台积电和三星电子计划2023年下半年开始批量生产2纳米工艺半导体[1] - 2纳米工艺将首次采用三星电子在3纳米工程中引进的全环绕栅极(GAA)技术[1] - 台积电将在台湾新竹科学园区工厂和高雄工厂进行2纳米量产[1] - 三星电子计划下半年量产移动用2纳米半导体产品[1] 台积电市场表现 - 台积电3纳米工程在批量生产后5个季度内开工率达到100%[2] - 预计台积电2纳米工程将在量产后4个季度达到完全开工率[2] - 苹果、英伟达、超威半导体等主要客户将基于台积电2纳米工艺推出新产品[1] - 台积电在中国市场因美中矛盾而停滞[2] 三星电子市场表现 - 三星电子2022年6月全球首次宣布批量生产3纳米工程[2] - 三星电子获得任天堂"Switch 2"的8纳米工艺主半导体供应合同[2] - 三星电子正在扩大中国国内成熟工艺客户[2] - 预计三星3纳米工艺将应用于"Galaxy Z Fold·Flip 7"的Exynos 2500处理器[2] - 三星2纳米工艺可能应用于2025年初上市的Galaxy S26的Exynos 2600处理器[1] 技术发展动态 - 2纳米工艺(1纳米等于10亿分之1米)即将进入量产阶段[1] - 三星电子在3纳米工程中率先引进全环绕栅极(GAA)技术[1] - 台积电将在2纳米工艺中采用GAA技术[1]
曝iPhone18首发台积电2nm制程!
国芯网· 2025-03-21 12:28
台积电2nm工艺进展 - A20芯片制程存在分歧:GF Securities报告称iPhone 18系列A20芯片采用台积电第三代3nm工艺N3P 但分析师Jeff Pu反驳称基于2nm制程 [2] - 台积电2nm试产进展:新竹宝山工厂已启动试产 初期良率达60% 计划2025年下半年进入批量生产阶段 [2] - 产能规划:摩根士丹利预测2025年台积电2nm月产能从1万片(试产)提升至5万片(量产) 但iPhone 17系列A19处理器可能仍采用N3P而非2nm [2] 2nm工艺技术优势 - 性能提升:2nm较3nm在相同电压下功耗降低24%-35% 性能提高15% 晶体管密度达3nm的1.15倍 [2] - 技术支撑:采用全环绕栅极(GAA)纳米片晶体管及N2 NanoFlex设计优化技术实现指标突破 [2] 晶圆价格与成本传导 - 价格对比:2nm晶圆单价超3万美元 显著高于3nm的1.85万-2万美元 [3] - 行业影响:先进制程高报价或促使厂商将成本压力转嫁至下游客户及终端消费者 [3]
三星联手博通,挑战台积电!
半导体芯闻· 2025-03-07 18:20
硅光子技术发展动态 - 三星电子正与博通合作开发硅光子技术,目标在两年内实现量产和商业化[1] - 该技术可将数据处理速度提升10倍以上,被视为下一代晶圆代工关键工艺[1] - 台积电计划2024年下半年将该技术应用于英伟达AI加速器生产[1] - 博通在无线通信芯片领域占营收30%,光通信设备半导体占10%[1] 晶圆代工市场竞争格局 - 台积电在先进工艺研发和市场份额方面领先,主要客户包括苹果、英伟达、AMD和高通[3] - 三星电子因3nm工艺良率问题导致市场份额流失,正全力提升2nm工艺性能[3] - 台积电计划2024年6月在台湾建成硅光子生产线,2025年上半年应用于英伟达产品[3] - 三星电子与台积电在硅光子技术商用化方面存在1-2年差距[3] 下一代工艺技术趋势 - 3nm以下工艺需要突破晶体管尺寸限制,GAA和BSPDN技术成为关键[3] - 硅光子技术因能显著提升功耗效率和信号处理速度,将成为AI时代决定性工艺[3] - 英伟达已宣布未来AI GPU将采用台积电硅光子技术[3] 企业合作进展 - 博通2023年初提出联合开发提案后,三星电子迅速响应并推进合作[1] - 三星电子与博通的合作进度领先于其他潜在合作伙伴[1] - 合作重点将应用于下一代ASIC和光通信设备半导体量产[1]