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英特尔10纳米SuperFin转换晶体管:性能提高了15%以上

近年来,随着半导体技术的日益复杂,先进制造工艺的发展变得越来越具有挑战性。同时,由于不存在统一的行业标准,因此“数字游戏”成为了现实。不同厂家的产品使这个问题更加复杂,并使大量的普通用户产生误解。作为半导体行业的领导者,英特尔一直处在先进制造工艺的最前沿,引领着行业的技术创新,但是在过去的两年中,英特尔似乎已经过时了。 14nm一年四季都在挣扎,而10nm一直被推迟,无法达到高性能。 7nm最近已经退票了。三星和台积电非常活跃,而8nm,7nm,6nm,5nm则是不间断的。尽管许多行业专家和英特尔一再强调,不同工厂的流程不可直接比较,但“数字游戏”仍在不断发展。更令人误解的是,在许多人的心中,英特尔似乎真的过时了。真的吗?当然不是。英特尔今天掀起了轰动一时的热潮。新的“ SuperFin”晶体管已添加到10nm工艺节点中,这是该节点有史以来最大的性能改进。仅此一项就足以与整个节点范围相提并论。简而言之,添加SuperFin几乎等同于将10nm变成(真实的)7nm!从历史上看,英特尔一直在转变和创新晶体管,这是半导体技术的基石,例如90nm时代的应变硅,45nm时代的高K金属栅极(HKMG)和22nm时代的FinFET三维晶体管。即使是有争议的14纳米制程,英特尔也在不断改进。通过添加各种技术,今天的增强型14nm的性能与第一代相比提高了20%以上,这与完整的节点转换相当。在这一代的10nm工艺节点中,英特尔还采用了许多新技术,例如自对准四重曝光(SAQP),钴局部互连,有源栅接触式(COAG)等,但它们也带来了挑战。新工艺的大规模批量生产和高产量很难在短时间内达到理想水平。尽管如此,英特尔仍未遵循名称更改,而是继续从基础技术改进流程。在最新的增强型10nm工艺上,英特尔将增强型FinFET晶体与Super MIM(金属-绝缘体-金属)电容器结合在一起,创建了一个全新的SuperFin,可以提供增强的外延源极/漏极和改进的栅极工艺,以及额外的栅极间距。 SuperFi在技术层面上相当复杂。让我们在这里简单地讲一个长话,只说说它的主要技术功能以及它可以带来的好处,即如何获得更高的性能。简而言之,有五个要点:1.增强源电极和漏极上晶体结构的扩展,从而增加了应变并减小了电阻,从而允许更多的电流通过通道。 2.改进栅极技术以实现更高的通道迁移率,从而使电荷载流子移动得更快。 3.提供附加的网格间距选项,可以为要求最高性能的芯片功能提供更高的驱动电流。 4.使用新的薄壁势垒可将通孔电阻降低30%,从而改善互连性能。 5.与行业标准相比,在相同的占位面积上电容增加了5倍,从而减少了电压降并显着提高了产品性能。这项技术的实现得益于一种新型的高K介电材料,该材料可以堆叠在厚度仅为几埃(即十分之一纳米)的超薄层中,形成重复的“超晶格”指的是“超晶格”。结构体。这也是英特尔的独特技术。英特尔声称,通过增强SuperFin晶体管技术等创新,10nm工艺可以使节点性能提高15%以上!当然,像前几代工艺一样,英特尔10nm也不会到此为止。将来将添加更多策略以继续提高性能。它看起来像10nm,但不再是简单的10nm。 10nm SuperFin晶体管技术将在代号为Tiger Lake的下一代移动Core处理器中首次亮相,现已投入生产。 OEM笔记本电脑将在今年晚些时候的假日购物季上市。