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挑战1纳米!业界巨头竞相角逐,2D材料带来突破希望

来源: 时间:2023-12-03 10:28:50

  1. 1纳米的诱惑

  随着台积电成功推出3nm工艺,半导体产业的追求再度提升。1纳米制程代表着更高性能和顶尖技术,然而,这也是技术和商业上的天堑。

  2. 全球1纳米竞赛

  日本芯片制造商Rapidus与东京大学计划与法国半导体研究机构Leti共同开发1nm级半导体技术。这一合作意味着对1nm的探索正在全球范围内展开。

  IBM在2021年推出全球首款2nm芯片,使用了GAA环绕栅极晶体管技术。他们的1nm技术准备采用VTFET(垂直堆叠式场效电晶体管)架构,提升单个芯片上的晶体管数量。

  作为唯一成功实现3nm量产的晶圆厂,台积电也在积极研究1nm。他们尝试使用石墨烯等2D材料进行多层布线,展示了潜在的1nm技术突破。

  英特尔计划使用GAA FET的最新形态,即堆叠式CFET场效应管架构,以达到比2nm更高的集成密度。

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  3. 技术途径:材料和架构的变革

  寻找合适的晶体管结构和材料是迈向1nm的关键。2D材料,尤其是石墨烯,成为重要的候选者,具有原子级良好的稳定性和导电性。

  铜互连技术在1nm时代面临瓶颈,IBM试图采用钌替代,而台积电则尝试多层石墨烯布线。互连技术的变革对芯片整体性能至关重要。

  不仅仅是材料,器件架构的创新也是通往1nm的途径之一。VTFET、Forksheet和CFET等新架构的应用,带来更高的性能和集成密度。

  通往1nm的道路充满挑战,包括技术、资金、人才等多个方面。然而,1nm代表着产业的未来,是技术上的巅峰和商业机会。产业界期待更多深入探索,克服1nm技术所面临的巨大挑战。

  1纳米,看似微小的数字,却承载着巨大的科技梦想。半导体产业在这场1纳米的追求中,展现出全球范围内的合作与竞争。未来,通往1纳米的路上将充满考验,但也必将孕育出新的技术奇迹,引领产业迈向新的高度。

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