14nm和10nm节点上的技术总结和器件结构简要分析和对比

B站影视 欧美电影 2025-09-12 00:03 1

摘要:A Quick look at 14-nm and 10-nm Devices,由Siliconics的Dick James撰写,主要对全球主要半导体制造厂商在14nm和10nm工艺节点上的技术进展和器件结构进行了简要分析和对比。

A Quick look at 14-nm and 10-nm Devices,由Siliconics的Dick James撰写,主要对全球主要半导体制造厂商在14nm和10nm工艺节点上的技术进展和器件结构进行了简要分析和对比。

Intel(英特尔)

Intel在14nm和10nm工艺上持续推动FinFET技术的演进。其14nm工艺(如Skylake)采用了第二代FinFET结构,具备更高的鳍片(Fin)和更复杂的应变工程(如SiGe源漏区)以提升性能。14+(如Kaby Lake)进一步优化了鳍片几何形状,使其更高更窄,并增强了PMOS中的锗含量和应变。进入10nm后,Intel引入了“超缩微”(Hyper Scaling)技术,如COAG(Contact Over Active Gate)和单虚拟栅极结构,显著缩小了单元面积。其10nm工艺使用了自对准四重图案(SAQP)、13层金属互联、ULK介质材料以及钴(Co)局部互联,提升了性能和密度。

TSMC(台积电)

TSMC的10nm工艺被苹果A10X和A11芯片采用,显示出其在移动芯片制造领域的领先地位。其技术特点包括双虚拟栅极、66nm的接触栅极间距(CGP)、约25nm的最小栅长(Lg)以及44nm的最小金属间距(MMP)。TSMC采用了SAQP技术实现约33nm的鳍片间距,鳍片宽度约为6nm,功能栅极高度约44nm。其SRAM单元结构显示出良好的栅极控制和源漏区保护,表明其在高密度和低功耗设计方面的成熟能力。

Samsung(三星)

三星的10LPE工艺被用于高通Snapdragon 835和Exynos 8895等高端移动处理器。其技术参数包括68nm的CGP、约25nm的最小栅长、48nm的最小金属间距和42nm的鳍片间距。三星采用了自对准双图案(SADP)技术制造鳍片和栅极,并引入了双STI(浅槽隔离)结构及单扩散断裂(SDB)设计以减小面积。其PMOS和NMOS源漏区应变工程有所不同,部分版本仍存在非自对准接触和源漏区侵蚀问题,显示出在工艺控制上仍有优化空间。

GLOBALFOUNDRIES(格芯)

格芯在14nm和7nm节点上主要为IBM等客户提供定制化高性能FinFET技术。其14HP工艺具备42nm鳍片间距、80nm CGP、64nm金属间距,支持双功函数金属栅极和嵌入式DRAM。7nm工艺进一步缩小至30nm鳍片间距、56nm CGP和40nm金属间距,采用四功函数金属栅极、钴接触和最多17层金属互联。此外,格芯还推出了22FDX工艺,基于FD-SOI(全耗尽绝缘体上硅)技术,适用于低功耗和模拟/射频应用,支持背偏压调节和多种器件集成,展现出其在特色工艺领域的布局。

STMicroelectronics(意法半导体)

意法半导体在28nm FD-SOI工艺方面具有代表性,其技术特点包括120nm的CGP、32nm的栅长、1.0nm的氧化层厚度和3nm的高介电常数层。其SOI层厚度约6nm,埋氧层(BOX)厚度为26nm。该工艺未在PMOS中引入锗,适用于低功耗和高性能模拟/射频应用,展现出FD-SOI在物联网、汽车和移动设备中的潜力。

来源:卡比獸papa

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