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 , M1 C1 j. M% u
4 I; E9 B o5 U9 H9 ]3 Z/ Q: V
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。' H5 c/ B, V/ h7 m
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： {: N8 B. o7 I4 \$ ~) ?: V
^{2} "I_{D}=\frac{\mu_{n}C_{ox}}{2}\frac{W}{L}\left( V_{GS}-V_{th} \right)^{2}")
1 e6 b$ `$ a9 f: T' Q: u, a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。. t' s* ^9 f/ _# U. Z1 i
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。+ v( Z! l* N, ?0 e& Q; M' D
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。; E. g" R8 H2 t7 B2 U! M: [
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。
. d6 e" K& o* W0 R! d3 i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。
! }( w) y: U! k, r0 f8 G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。" Z& v4 @/ d% j7 p( |! v2 H
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发表于 2024-9-19 00:27:53
