眼看AMD的7nm第三代锐龙就要发威,还在10nm工艺推进上举步维艰的英特尔不甘示弱:我们的7nm工艺也进展顺利呢。英特尔到底遇到了什么问题,为什么10nm出不来却能放出7nm一切顺利的话呢?
对于10nm工艺不顺利的原因,英特尔的解释是设定了过于激进的缩放/晶体管密度目标,导致多重图形过于复杂。简单来说就是步子迈太大,扯到X了。
深度的解读就比较复杂了,小编其实也不完全理解,不过在台湾学习半导体制造的PCEVA论坛网友Asuka曾发文讲解过光刻技术。CPU、GPU、闪存、内存的晶圆制造,都是控制光这把刀来“雕刻”电路。简单的想象在玻璃上贴上一条条电工胶带,然后手电筒打一道光过去,就能在后方投影出“电路”。挡光的东西,就叫掩膜(mask)。
而实际制造所需的掩膜非常复杂:
而且设计掩膜的过程中会有很多让人啼笑皆非的状况,完美的掩膜未必会有完美的最终效果,相反,不完美的掩膜却有可能达到理想的目标。
英特尔为了用193nm波长的激光刻出10nm上的精细特征尺寸,设计中用到了大量的多重图案曝光,大大提升了技术难度,然后在多重因素影响下造成了10nm不断跳票的现状,只能在14nm节点基础上反复的优化。
而7nm进展顺利的解释则是英特尔计划采用波长13.5纳米的极紫外光光刻(EUV),减少了对多重图案曝光的需求,简化了生产并缩短周期时间。据英特尔所说,7nm工艺是由独立的团队在负责,进展顺利。这种说法是有可能的,当然英特尔的7nm目前也只是画饼阶段,没有路线图可以公布,远水解不了近渴。
英特尔已宣布7nm计划的晶圆厂现在只有位于亚利桑那州的Fab 42。虽然EUV有很多好处,但也面临一些更大的挑战,比如粒子性太强,倾向于穿透而非反射。举一个极端的例子,X-ray的波长在0.001到10纳米之间,穿透力超强,被用来拍X光片。
极紫外光经过多层反射膜之后损耗太大,生产过程非常耗电,但最终可用的功率还是很小,影响了生产的成本效益。这也是EUV迟迟未能大规模应用、AMD第三代锐龙要把IO部分独立出来使用14nm制造的一个原因。
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