TA的每日心情 | 开心
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本帖最后由 moletronic 于 2024-9-18 08:30 编辑 , B, f I5 {8 ~% |/ x7 C1 J
2 N" P/ g5 E8 L8 E
看到大家讨论光刻机的时候对XXnm节点有些疑惑，这里解释一下。
5 D9 ]% g' ^" H7 t- K( i/ X* S O2 k其实我们说的XXnm都是逻辑电路这边的。顾名思义，逻辑电路就是执行逻辑运算的，而各种逻辑运算的器件都可以用反相器（非门）为基础得到。在大规模集成电路里最基本的器件就是反相器，而一个反相器是由一个P型场效应管（MOSFET）串联一个N-MOS得到的。反相器切换的速度跟MOS管的饱和电流成正比。所以要提高半导体器件的性能就要提高MOS的饱和电流。MOS的饱和电流公式：9 L$ |) X+ c4 N/ M: C
^{2} "I_{D}=\frac{\mu_{n}C_{ox}}{2}\frac{W}{L}\left( V_{GS}-V_{th} \right)^{2}") $ s, l* X5 P/ F, H: P# a# g
这里D是漏极，S是源极，G是栅极。un是电子迁移率，Cox是栅极下面形成的电容大小，Vth是阈值电压（MOS管形成导电通道），W是栅极宽度，L是栅极长度。% F) D. o4 ]' J* }! K* k
我们平常说的XXnm节点就是栅极长度，所以工艺进步就是要减小L。/ W0 W( G2 v8 a# r9 t) b. B( X Q
提高W也可以提高ID，但这会增大器件面积，减小器件密度，所以不会做。6 [ L( |% j! z
现在常说的FinFET/GAA等于往三维方向增大W，不会增大器件面积。增大W可以等效认为减小L，现在节点的数值比实际器件栅极长度小有部分就是靠这个来的。) w- Y' i) ^$ M f5 Q( x
现在减小尺寸的主要动力是降功耗，P=IV，电流不能降因为要保持高频，所以降电压的同时要降L。
3 p! ?' F# N8 O$ s$ v- C近十几年牙膏厂CPU的主频就没升过，就是因为ID稳定的原因，而90年代主频是一直在升的。4 U3 F6 ?5 J+ f" ^+ I
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发表于 2024-9-19 00:27:53
