从⽬前的芯⽚制程技术上来看,1nm(纳⽶)确实将近达到了极限!为什么这么说呢?芯⽚是以硅为 主要材料⽽制造出来的,硅原⼦的直径约0.23纳⽶,再加上原⼦与原⼦之间会有间隙,每个晶胞的 直径约0.54纳⽶(晶胞为构成晶体的最基本⼏何单元)!1纳⽶只有约2个晶胞⼤⼩。

芯片制造工艺极限(芯艺突破到1nm到底有多难)(1)

1纳⽶单位到底有多⼩? 纳⽶也属于⻓度单位,可能很多⼈不了解它到底有多⼩?毫⽶(mm)、厘⽶(cm)、⽶(m)⼤家都⽐ 较熟悉,10mm=1cm,100cm=1m,1mm=1/1000m。单位⻓度由⼤到⼩排列依次为:⽶(m)、分⽶ (dm)、厘⽶(cm)、毫⽶(mm)、微⽶(μm)、纳⽶(nm),1m=1000mm, 1mm=1000μm,1μm=1000nm,即1nm=10^-9m,相当于1⽶平均分成10亿份!每⼀份为1nm。

芯片制造工艺极限(芯艺突破到1nm到底有多难)(2)

芯⽚⼯艺突破到1nm到底有多难?

⽬前国际上⽐较成熟的芯⽚⼯艺为7nm,7nm芯⽚已经实现量产阶段,⽽且正在向5nm技术突破,⻢ 上就可以实现量产!⽐如台积电,作为全球最⼤的半导体代⼯⼚,⽬前可以量产7nm芯⽚,受美国要 求禁⽌台积电为华为提供芯⽚之后,台积电接受美国邀请,打算投资120亿美元在美国建⼚,⽤于⽣ 产5nm芯⽚!计划2021年开始动⼯,3年后可实现量产!

⽽我国⽬前可实现量产的芯⽚⼯艺为14nm,这是由于我国半导体⾏业起步较晚的缘故,由于受到美 国的打压才开始重视!在国家⼤⼒⽀持下拼命追赶才慢慢缩⼩差距,别看如今可以实现14nm芯⽚量 产,我国半导体技术与国际先进⽔平相⽐还是有很⼤差距的,这个差距⾄少得10年左右的之间才有可 能赶上,只要是我国半导体技术储备较少,只能靠⾃⼰摸索前进!⽬前⽣产出来的芯⽚成功率低、价 格⾼、性能差!不过好在起码⽬前⼤部分的芯⽚都可以实现⾃主⽣产,不⽤看别⼈的眼⾊!

芯片制造工艺极限(芯艺突破到1nm到底有多难)(3)

芯⽚⼯艺每减少1nm其制造难度呈⼏何倍数增⻓,从7nm到1nm还有很⻓的路要⾛!想要实现1nm突 破并没有那么容易!当有⼀天芯⽚制程达到极限之后,⼈们就会想别的办法改善芯⽚的性能,或者另 开辟⼀条新的途径继续前进!

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