10 nm proces



Alle kennis die de mens in de loop der eeuwen over 10 nm proces heeft vergaard, is nu op het internet beschikbaar, en wij hebben die voor u op een zo toegankelijk mogelijke manier gebundeld en geordend. Wij willen dat u snel en efficiënt toegang krijgt tot alles wat u over 10 nm proces wilt weten; dat uw ervaring plezierig is en dat u het gevoel hebt dat u echt de informatie over 10 nm proces hebt gevonden waarnaar u op zoek was.

Om onze doelstellingen te bereiken hebben wij ons niet alleen ingespannen om de meest actuele, begrijpelijke en waarheidsgetrouwe informatie over 10 nm proces te verkrijgen, maar wij hebben er ook voor gezorgd dat het ontwerp, de leesbaarheid, de laadsnelheid en de bruikbaarheid van de pagina zo aangenaam mogelijk zijn, zodat u zich kunt concentreren op het wezenlijke, het kennen van alle beschikbare gegevens en informatie over 10 nm proces, zonder dat u zich zorgen hoeft te maken over iets anders, wij hebben het al voor u geregeld. Wij hopen dat wij ons doel hebben bereikt en dat u de informatie heeft gevonden die u zocht over 10 nm proces. We heten u dus van harte welkom en moedigen u aan om te blijven genieten van de ervaring van het gebruik van scientianl.com .

Bij de fabricage van halfgeleiders definieert de International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) het 10  nm- proces als het MOSFET- technologieknooppunt dat het 14 nm- knooppunt volgt. " 10 nm-klasse " staat voor chips die zijn gemaakt met behulp van procestechnologieën tussen 10 en 20 nm.

Alle "10 nm" -productieprocessen zijn gebaseerd op FinFET - technologie (fin field-effect transistor ), een soort multi-gate MOSFET- technologie die een niet-planaire evolutie is van vlakke silicium- CMOS- technologie. Samsung begon in 2013 voor het eerst met de productie van 10 nm-chips voor hun multi-level cell (MLC) flash-geheugenchips , gevolgd door hun SoC's met behulp van hun 10 nm-proces in 2016. TSMC begon in 2016 met de commerciële productie van 10 nm-chips, en Intel begon later met de productie van 10  nm-chips in 2018.

Sinds 2009 is "node" echter een commerciële naam geworden voor marketingdoeleinden die nieuwe generaties procestechnologieën aanduidt, zonder enige relatie met poortlengte, metalen steek of poortsteek. Bijvoorbeeld, GLOBALFOUNDRIES ' 7 nm processen vergelijkbaar met Intel 10 nm proces, waardoor de gebruikelijke begrip proces node vervaagd. De 10 nm-processen van TSMC en Samsung bevinden zich ergens tussen Intels 14 nm en 10 nm-processen in transistordichtheid . De transistordichtheid (aantal transistors per vierkante millimeter) is belangrijker dan de grootte van de transistor, aangezien kleinere transistors niet langer per se betere prestaties of een toename van het aantal transistors betekenen.

Achtergrond

De Egyptisch-Amerikaanse ingenieur Mohamed Atalla en de Koreaans-Amerikaanse ingenieur Dawon Kahng (de oorspronkelijke uitvinders van de MOSFET in 1959) demonstreerden in 1962 een apparaat met een metalen laag met nanometrische dikte ingeklemd tussen twee halfgeleidende lagen, waarbij het metaal de basis vormt en de halfgeleiders die de emitter en collector vormen. Ze deponeerden metaallagen (de basis) bovenop monokristallijne halfgeleidersubstraten (de collector), waarbij de emitter een kristallijn halfgeleiderstuk was met een bovenkant of een stompe hoek tegen de metalen laag gedrukt (het puntcontact). Met de lage weerstand en korte looptijden in de dunne metalen nanolaagbasis waren de apparaten in staat tot een hoge werkfrequentie in vergelijking met bipolaire transistors . Het door Atalla en Kahng gedemonstreerde apparaat deponeerde dunne gouden (Au) -films met een dikte van 10 nm op n-type germanium (n-Ge) en het puntcontact was n-type silicium (n-Si).

In 1987, Iraans-Amerikaanse ingenieur Bijan Davari leidde een IBM onderzoeksteam dat de eerste MOSFET aangetoond met een 10  nm gate oxide dikte, met behulp van wolfraam -gate technologie.

In 2002, een internationaal team van onderzoekers aan UC Berkeley , waaronder Shibly Ahmed (Bangladeshi), Scott Bell, Cyrus Tabery (Iraans), Jeffrey Bokor, David Kyser, Chenming Hu ( Taiwan Semiconductor Manufacturing Company ), en Tsu-Jae King Liu , demonstreerde de eerste FinFET met een poortlengte van 10  nm.

De oorspronkelijke naamgeving van dit technologieknooppunt door de ITRS was "11 nm". Volgens de 2007-editie van de roadmap moet in het jaar 2022 de halve toonhoogte (dwz de helft van de afstand tussen identieke kenmerken in een array) voor een DRAM 11  nm zijn .

In 2008 zei Pat Gelsinger , destijds Chief Technology Officer van Intel, dat Intel een 'duidelijke weg' naar de 10 nm-node zag.

In 2011 kondigde Samsung plannen aan om  het volgende jaar het 10 nm-proces te introduceren . In 2012 kondigde Samsung eMMC- flashgeheugenchips aan die worden geproduceerd met behulp van het 10  nm-proces.

In werkelijkheid is "10 nm" zoals het in 2018 algemeen wordt begrepen, alleen in hoogvolumeproductie bij Samsung . GlobalFoundries heeft 10 nm overgeslagen, Intel is nog niet begonnen met de productie van 10 nm met hoog volume vanwege opbrengstproblemen, en TSMC beschouwt 10 nm als een kortstondig knooppunt, voornamelijk gewijd aan processors voor Apple in 2017-2018, verder gaand tot 7 nm in 2018.

Er moet ook een onderscheid worden gemaakt tussen 10 nm zoals op de markt gebracht door gieterijen en 10 nm zoals op de markt gebracht door DRAM-bedrijven.

Technologie productie geschiedenis

In april 2013 kondigde Samsung aan dat het was begonnen met de massaproductie van multi-level cell (MLC) flash-geheugenchips met behulp van een 10  nm-klasse proces, dat volgens Tom's Hardware Samsung definieerde als "een procestechnologieknooppunt ergens tussen 10 nm en 20 nm". Op 17 oktober 2016 kondigde Samsung Electronics massaproductie aan van SoC- chips op 10 nm. De belangrijkste aangekondigde uitdaging van de technologie was drievoudige patronen voor de metaallaag.

TSMC begon begin 2016 met de commerciële productie van 10 nm-chips, voordat het begin 2017 overging op massaproductie.

Op 21 april 2017 begon Samsung met het verzenden van hun Galaxy S8- smartphone die de bedrijfsversie van de 10 nm-processor gebruikt. Op 12 juni 2017 leverde Apple iPad Pro- tablets van de tweede generatie , aangedreven door TSMC-geproduceerde Apple A10X- chips met behulp van het 10 nm FinFET-proces.

Op 12 september 2017, Apple aangekondigd de Apple A11 , een 64-bit ARM-gebaseerde systeem op een chip, vervaardigd door TSMC met een 10 nm FinFET proces met 4,3 miljard transistors op een matrijs van 87,66 mm 2 .

In april 2018 kondigde Intel een vertraging aan in de volumeproductie van 10 nm mainstream-CPU's tot ergens in 2019. In juli werd de exacte tijd verder vastgezet op de feestdagen. In de tussentijd brachten ze echter wel een low-power 10 nm mobiele chip uit, zij het exclusief voor Chinese markten en met een groot deel van de chip uitgeschakeld.

In juni 2018 op VLSI 2018 kondigde Samsung hun 11LPP- en 8LPP-processen aan. 11LPP is een hybride gebaseerd op Samsung 14 nm en 10 nm technologie. 11LPP is gebaseerd op hun 10 nm BEOL, niet hun 20 nm BEOL zoals hun 14LPP. 8LPP is gebaseerd op hun 10LPP-proces.

Nvidia heeft in september 2020 hun GPU's uit de GeForce 30-serie uitgebracht. Ze zijn gemaakt op een aangepaste versie van Samsung's 8 nm-proces, Samsung 8N genaamd, met een transistordichtheid van 44,56 miljoen transistors per mm².

10 nm procesknooppunten

Gieterij

ITRS Logica-apparaat
grondregels (2015)
Samsung TSMC Intel (geen echte 10 nm node, zie 7nm )
Proces naam 16/14 nm 11/10 nm 10 nm 11 nm 8 nm 10 nm 10 nm (vergelijkbaar met 7 nm)
Transistordichtheid (MTr / mm²) Onbekend Onbekend 51.82 54.38 61.18 52.51 100,8
Transistorpoortsteek (nm) 70 48 68 64 66 54
Interconnect pitch (nm) 56 36 51 44 36
Transistorvinsteek (nm) 42 36 42 42 36 34
Transistorvinhoogte (nm) 42 42 49 Onbekend 53
Jaar van productie 2015 2017 2017 2018 2018 2016
2017
2018

Transistorgate pitch wordt ook wel CPP (contacted poly pitch) genoemd en interconnect pitch wordt ook wel MMP (minimum metal pitch) genoemd. Samsung meldde dat hun 10 nm-proces een transistorpoortpitch van 64 nm en een interconnectpitch van 48 nm had. TSMC rapporteerde dat hun 10 nm-proces een transistorpoortpitch van 64 nm en een interconnectpitch van 42 nm had. Nader onderzoek door Tech Insights heeft uitgewezen dat deze waarden onjuist zijn en zijn dienovereenkomstig bijgewerkt. Bovendien is de hoogte van de transistorvin van het 10 nm-proces van Samsung bijgewerkt door MSSCORPS CO op SEMICON Taiwan 2017. GlobalFoundries besloot geen 10 nm-knooppunt te ontwikkelen, omdat het van mening was dat dit van korte duur zou zijn. Het 8 nm-proces van Samsung is het laatste dat uitsluitend gebruikmaakt van DUV-lithografie.

DRAM "10 nm klasse"

Voor de DRAM-industrie wordt vaak de term "10 nm-klasse" gebruikt en deze dimensie verwijst in het algemeen naar de halve toonhoogte van het actieve gebied. De "10 nm" gieterijstructuren zijn over het algemeen veel groter.

Over het algemeen verwijst 10 nm-klasse naar DRAM met een kenmerkgrootte van 10-19 nm, en werd voor het eerst geïntroduceerd c. 2016. Vanaf 2020 zijn er drie generaties 10 nm klasse DRAM: 1x nm (19-17 nm, Gen1); 1y nm (16-14 nm, Gen2); en 1z nm (13-11 nm, Gen3). 3e generatie "1z" DRAM werd voor het eerst geïntroduceerd c.2019 door Samsung , en aanvankelijk werd beweerd dat het werd geproduceerd met behulp van ArF-lithografie zonder het gebruik van EUV-lithografie; de daaropvolgende productie maakte gebruik van EUV-lithografie.

Beyond 1z Samsung noemt zijn volgende knooppunt (vierde generatie 10 nm-klasse) DRAM: "D1a" (voor 2021), en daarna D1b (verwacht 2022); terwijl Micron naar opeenvolgende "knooppunten" verwijst als "D1" en "D1". Micron kondigde begin 2021 volumeverzending van 1 klasse DRAM aan.

Referenties

Voorafgegaan door
14 nm
MOSFET- productieprocessen Opgevolgd door
7 nm

Opiniones de nuestros usuarios

Erik Teunissen

Dit item over 10 nm proces heeft me geholpen om mijn werk voor morgen op het laatste moment af te krijgen. Ik zag mezelf al teruggaan naar Wikipedia, iets wat de leraar ons verbiedt te doen. Bedankt dat je me gered hebt

Roland Baars

Dank u. Het artikel over 10 nm proces was nuttig voor mij., Zeer interessant artikel over 10 nm proces

Marc Bosch

Ik vind de site leuk, en het artikel over 10 nm proces is het artikel dat ik zocht

Angela De Leeuw

Het artikel over 10 nm proces_ is volledig en goed uitgelegd. Ik zou geen komma weghalen of toevoegen., Het artikel over 10 nm proces is volledig en goed uitgelegd