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Comienza la última guerra de nodos en la era del nanoprocesos (i)
En 2022, la industria de los semiconductores ingresará a la etapa de producción en masa del proceso de 3NM. En la primera mitad del año, Samsung anunció la producción en masa de chips de 3NM, pero los clientes y la producción fueron muy limitados. En la segunda mitad del año, TSMC también comenzó la producción en masa de chips de 3NM, pero solo para algunos de los nuevos teléfonos móviles de Apple. Los procesadores, similares a Samsung, TSMC tampoco lograron la producción en masa en el primer año. La salida de los chips de proceso de 3NM depende del rendimiento y el rendimiento del rendimiento de las versiones mejoradas de Samsung y TSMC en 2023.La producción en masa de 3NM es tan difícil, los próximos nodos de 2 nm y 1 nm serán más desafiantes, especialmente 1 nm, que ha alcanzado el límite del nodo de proceso a nanoescala, y si evoluciona hacia adelante, es angstrom (a, 1nm = 10a). Por lo tanto, quién puede hacer la investigación y el desarrollo y la producción en masa de la tecnología de proceso 1NM y lanzarla primero en la industria tendrá un fuerte significado simbólico.
Según la hoja de ruta de desarrollo planeada por IMEC (Bélgica Microelectronics Center), se espera que alcance la producción en masa de tecnología de proceso de 1NM en 2028, A7 (0.7 nm) en 2030 y los procesos A5, A5, A3 y A2, respectivamente.
Sin embargo, el cambio del índice de distancia de la puerta de metal que realmente determina la densidad del proceso no es tan grande como el número de proceso. Incluso los procesos del proceso A7 a A2 están entre 16 nm y 12 nm, y la densidad puede no mejorarse mucho. Además, al alcanzar la vecindad del nodo 1NM, el efecto de túnel cuántico resultante puede hacer que los procesos semiconductores convencionales sean ineficaces.
Además, para realizar la tecnología de proceso de 1NM y debajo, la estructura del transistor también debe cambiarse. Samsung y TSMC abandonaron Finfet en los nodos 3NM y 2NM respectivamente y se volvieron hacia la estructura Gaafet. Después de 1 nm, la industria generalmente recurrirá a la estructura del transistor CFET. No solo los transistores, sino también otras tecnologías relacionadas deben actualizarse, como el cableado, las máquinas de litografía, etc., lo que requiere una serie de avances tecnológicos para ser posibles.