制程小的芯片具有两大优势处理速度快,德州仪器TI光刻机制程工艺水平发展

来源:时间: 2024-09-20新闻中心

制程小的芯片具有两大优势处理速度快,德州仪器TI光刻机制程工艺水平发展

晶体管的内部结构在现代晶体管中,电子的速度是有限的,且一般以饱和速度运行,德州仪器TI信息传递的速度就由导电沟道的长度来决定, 沟道越短,信息传递速度越快。芯片的制程可以近似理解为内部晶体管导电沟道的长度,制程小的芯片具有两大优势:处理速度快。小制程芯片内部晶体管导电沟道短,信号传递速度快,单位时间内芯片能处理更多的信息,时钟频率更高。单位面积性能提升,成本降低。更小的晶体管尺寸意味着单位面积芯片可以制造更多的晶体管,芯片集成度得到提升,即增加了芯片的功能,又使单位芯片的成本得到降低。光刻工艺水平决定了晶体管尺寸的大小,因此芯片制程的不断缩小必然伴随着光刻机产品的不断升级和创新,从本质上说,正是半导体产业对更高性能、德州仪器TI更低成本芯片的不断追求推动了光刻机设备的不断创新与发展,光刻机是延续摩尔定律的关键。摩尔定律提出, 当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔 18-24 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。半导体行业最初三十年的发展能够基本满足摩尔定律, 关键就在于光刻机能不断实现更小的分辨率水平。近十年来摩尔定律的时间间隔已经延长至 3-4 年,原因就在于光刻机的发展低于行业的预期,光刻机发展史:光源改进+工艺创新推动光刻机更新换代,光刻机的最小分辨率、生产效率、良率均在不断发展。 光刻机的最小分辨率由公示 R=kλ/NA,其中 R 代表可分辨的最小尺寸,对于光刻技术来说, R 越小越好; k 是工艺常数; λ 是光刻机所用光源的波长; NA 代表物镜数值孔径,与光传播介质的折射率相关,折射率越大, NA 越大。光刻机制程工艺水平的发展均遵循以上公式。此外,光刻机的内部构造和工作模式也在发展,不断提升芯片的生产效率和良率。


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