等芯片一直突破1nm之后，之后的出路在哪，会往更小发展吗？ 第1页

新的摩尔定律:每24个月不相信摩尔定律的人增加一倍。

我自创的摩尔定律:每增加一条专业术语，不想往下看的人增加一倍。

不想看的直接拉到文章倒数第三段看结论吧。字体加粗了。

我看到很多回答在纠结Si原子有多大，5nm能放下几个Si原子。事实上，5nm制程的芯片Fin(材料是Si或SiGe)最顶上的尺寸就有5.5nm左右，3nm制程的芯片Fin最顶上的尺寸有4.5nm左右。决定几纳米制程的并不是X方向的Fin尺寸，而是与之垂直的Y方向的Dummy Poly的尺寸，因为这个方向才是Source/Drain夹着的方向，Source和Drain的距离是看这个方向。为什么叫Dummy Poly是因为它在以后的工艺中不存在，要被掏掉填HKMG与导线Tungsten的。Dummy Poly底部的尺寸决定了能填多少HKMG，HKMG这几站工艺对电性影响很大，也因此Dummy Poly底部的尺寸跟电性有极强的关系。这个尺寸要是太小可能导致HKMG把Gate塞满，导线Tungsten填不进去，这才是未来制程的瓶颈，而不是大家所说的量子效应(还没到那一步)。因此制程越小的时候，就越需要改变HKMG材料，把HKMG改薄让导线塞进去的同时还要保证电性的调控(HKMG的材料/厚度是可以用来调VT的)。N5的Dummy Poly尺寸大约是Poly Pitch的1/3不到，也就是15nm左右。

因此对于光刻机来讲，它首先最重要的贡献就是做出X方向的Fin结构与Y方向的Dummy Poly结构。

以下是某公众号提供的N22 FinFET的process flow，感兴趣的可以看一下:

https:// mp.weixin.qq.com/s/3nbi cNT8KRb0Y38ARY3KFg

站点18就是形成了Dummy Poly (这时候还是amorphous silicon)

https:// mp.weixin.qq.com/s/-IjG 6XIPQdhTAb5qc0Dc4g

从站点26开始就是在Fin上Etch做Source和Drain

https:// mp.weixin.qq.com/s/YqX_ -Kn_KcA-vYAI9zZYtg

这一部分讲Dummy Poly掏掉后长HKMG，注意PMOS与NMOS的HKMG材料是不一样的，一个是HK/TiN/TaN/TiN/TiAl，一个是HK/TiN/TaN/TiAl。

以下为原答案

利益相关，匿了。

我应该是知乎上少数见过T家N5，N3制程的人。

我来给大家澄清一个误区，所谓的5nm芯片到底如何定义的:

什么是5nm制程的芯片？

目前5nm制程的芯片有台积电已经量产的FinFET。查阅台积电的road map可知5nm FinFET的X方向的Fin周期(Fin Pitch)大概在28nm左右，Y方向的Gate Pitch(Poly Pitch)大概在51nm左右。7nm FinFET的Fin Pitch大概在30nm左右，Poly Pitch大概在60nm左右。以此来推，3nm FinFET的Fin Pitch大概在26nm左右，Poly Pitch大概在45nm左右。用波长13.5nm的EUV曝光出这样的pitch不难吧？那5nm制程代表什么呢？其实自从芯片越做越小，当摩尔定律走到极限时，传统的从source到drain的距离已经不能描述几nm制程了。真要追究的话，可以用“从source到drain的有效距离”来描述。在Gate里(原来是填Dummy Poly的，后续工艺掏空后填HKMG)的HKMG是呈U字型的，U字型底部SiO2/HK/MG的长度大概就是5nm。然后一根Tungsten作为导线插入U字型与外面相连。

整个transistor没有行业外人士所想象的只有5nm那么小吧？按照这种定义模式，1nm也是有希望的。

我在网上找到一张图，是N14/16或者以下的工艺了，Step4中架在Fin上面红色的就是Dummy Poly(amorphous silicon经过anneal)，Poly顶部还有SiN/SiO2等HM。Step5 Dummy Poly两侧绿色的Spacer就是电介质材料，然后在Fin区域挖出一个平台，长紫色的Epi(Source和Drain，PMOS长的是SiGe，NMOS长的是SiP)。Step6里把Dummy Poly掏掉填上了HKMG及导线Tungsten，顶上再加盖SiN做HM。

硅原子的直径好像是

0.117nm多？

一纳米也就是10个小原子排排坐？？？

捞一捞自己之前的做梦回答

直接问之后的出路了，，，

个人感觉是高级封装技术吧

呐呐呐，想必你是知道摩尔定律的吧

那你可读过戈登摩尔的原文，就三页，不多

来恰

Moore, Gordon E.,Cramming more components onto integrated circuits,Electronics, Vol 32, No. 8, April 19, 1965.

先说说其他方向首先是More Moore

我们需要更多的摩尔，手动dog头
其实就是沿着摩尔定律继续弄下去

这里有一些资料给了一些相应的问题以及一些Trade-offs

总结下来主要是

1.在减小沟道长度是面临的栅极漏电问题

fet和bjt的一个区别就在于Ig很小

也就是流入栅极的电流

作为一个开关要电流干啥？

这层Oxide氧化物理想条件下是电容存在，电阻无穷大哒

但沟长L小到28nm再向下乃至10nm的时候，这层的厚度就特别小（记得是1纳米左右，10多个原子好像）

这里是量子力学的主场，隧穿效应来一套

所以平面结构是不行的

得让管子支棱起来

胡正明教授就发明了FinFET

大概长这样

右边这个噢(⊙o⊙)！

影响最深的就是鲁汶的一个教授15年吧isscc给的截止频率，，120 80 65 40 28 14nm的截止频率

然后再14nmFinFET那里，截至频率就下降了1/3好像

英特尔的许多芯片到现在都是14nmFinFET工艺

只是后面有多少个加号罢了（x）

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写到这里的时候，发现网上现有的资料挺多的

不写了，溜了，看大家都是认为是高级封装（x）

那我就直接做个搬运工吧hhh

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首先是 @李一雷 大大的文

关于异构

b站上的

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许个愿，明天，哦不，是今天。。。。

虚拟机能上线

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  HIT_CHEN 网友的相关建议: 
      

当硅基芯片突破1nm之后，量子隧穿效应将使得“电子失控”，芯片失效（确切的说，5nm甚至7nm以下，就已经存在量子隧穿效应）。这种情况下，替换芯片的硅基底，也许是芯片进一步发展的可行出路之一。

早在2016年，《科学》杂志就报到了劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的研究成果：世界上最小的晶体管——1纳米栅极长度的二硫化钼（MoS2）晶体管。

进一步缩小晶体管尺寸是提高计算机算力和打破技术瓶颈的重要突破口。晶体管越小，芯片上的容量就越大，处理器的速度就越快，计算机效率也就越高。多年来，计算机行业一直受摩尔定律的支配。摩尔定律指出，半导体电路中的晶体管数量每两年就会翻一番。但展望未来，摩尔定律开始遇到麻烦。所谓的麻烦，我指的是物理定律。你看，虽然用硅制造7nm节点在技术上是可行的，但在那之后就遇到了问题，小于7nm的硅晶体管在物理上紧密相连，电子会经历量子隧穿效应。因此，电子可以连续地从一个门流向下一个门，而不是停留在预期的逻辑门内，这在本质上使得晶体管不可能处于关闭状态。

那么，如何拯救“失控的电子”呢？

工业界一直在压榨硅基底的每一点产能。通过将材料从硅换成二硫化钼（MoS2），我们就可以制造出一个只有1纳米长的栅晶体管，并像控制开关一样控制它

众所周知，晶体管由三个端子组成：源极，漏极和栅极。电流从源极流向漏极，并由栅极控制，栅极根据施加的电压而进行导通或关断电流。

硅和二硫化钼（MoS2）都具有晶格结构，但是通过硅的电子有效质量比二硫化钼（MoS2）小。当栅极长度为5纳米或更长时，硅晶体管可以正常工作。但当栅极长度小于这个长度时，一种叫做量子隧穿的量子力学现象开始出现，栅势垒就不再能够阻止电子从源极流入漏极。这意味着我们不能关闭晶体管，即电子失去了控制。

而通过二硫化钼（MoS2）的电子有更高的有效质量，他们的流动可以通过更小的门长度来控制。二硫化钼（MoS2）也可以缩小到原子般的薄片，大约0.65纳米厚，且具有较低的介电常数（反映了材料在电场中存储能量的能力），这些特性，使得当二硫化钼（MoS2）栅极长度减少到1纳米时，也可以对晶体管内部电流流动进行有序的控制。

虽然劳伦斯伯克利国家实验室对此方案的可行性进行了实验验证，但不得不强调的是，这里的研究仍处于非常早期的阶段。一个14nm的芯片上有超过10亿个晶体管，而伯克利实验室团队还没有开发出一种可行的方法来批量生产新的1nm晶体管，甚至还没有开发出使用这种晶体管的芯片。但是哪怕仅仅作为概念的证明，这里的结果仍然是非常重要且令人鼓舞的的，期待后续新材料的发现可以继续允许更小的晶体管尺寸，并随之提高未来计算机的功率和效率。

参考文献：

【1】https://www.theverge.com/circuitbreaker/2016/10/6/13187820/one-nanometer-transistor-berkeley-lab-moores-law

【2】https://newscenter.lbl.gov/2016/10/06/smallest-transistor-1-nm-gate/

【3】https://science.sciencemag.org/content/354/6308/99/tab-figures-data

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  icecafe-68 网友的相关建议: 
      

看了下所有人都忽略了最大的问题，差钱。按现在的形势发展下去，1nm大概梦里有。

根据摩尔第二定律，fab建厂成本每4年翻1倍。以TSMC为例，一座7nm厂造价将近100亿刀，5nm厂将近200亿刀。那3nm呢？2nm呢？

就说3nm，产品研发和制程实现成本之高，已经到了任何一个10亿级用户以下的市场都消化不了的阶段。所以一个足够大到能养活先进制程产品的市场，才是我们在这场半导体战争中的真正底牌。

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  li-zheng-4-31 网友的相关建议: 
      

全是同行衬托的好啊！

汉灵帝，汉献帝这俩再昏庸，比起杨广可是差远了，杨广可是把全天下的百姓折腾的生不如死。汉家皇室祖上得国正，有民心，推翻汉朝违背人心。隋朝第一代就是篡位，得位不正，第二代又倒行逆施，推翻隋朝正是人心所向。

再说业绩，唐朝可是正儿八经统一了全国，到了第二代，李世民的功绩怎么吹嘘都不为过。曹操自己就没统一中国，留下的烂摊子，儿子也没收拾好，甚至自家的江山都被夺了，沦为笑柄。

这番对比之下，风评相差甚远，不是很正常么？

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  pleasecallmegouge 网友的相关建议: 
      

PS5散热都上液态金属了，这超频带来的代价对比省下的钱，真的值得吗？

微软，xsx 公开性能12T，真·开局暴击，sony只好硬着头皮，提升频率，结果就是疯狂堆散热构件。这是我能想到的唯一解释。

如果一开始就打算用液金，那只能说索尼艺高人胆大，1亿销量的机型顶着这么大的风险搞，真的是永远滴神。不过管它呢，只要能熬过两年质保期，你能奈我何？如果真是这样，希望售后部门每天多烧点香吧。我也不打算买这初代版了。

作为消费者，出了钱的，评价一下好坏我觉得挺合理吧？索尼的无线耳机好，我会夸，他们家手机辣鸡，我会喷。这才正常吧，扯什么情怀和用户忠诚，都是资本家拿来骗鬼的，搞饭圈那一套更是恶臭。还不是为了我的钱。

微软恶心的也不少，这阿三搞出来的win10 bug多如牛毛，我觉得win10不行；但Xbox series x我认为这次的确比PS5设计更棒，我也会夸它。身为用户，就该从自己使用体验出发，别扯那些没用的了。当然如果你是利益相关者，那我觉得你说啥都合理。

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  Wingo.Wang 网友的相关建议: 
      

之前专门写过一篇文章写过IC相关的网站和公众号，很适合这个回答。

以下为文章的原内容：

十佳优秀网站及其公众号：

1、EETOP-易特创新（公众号：eetop-1）

EETOP电子网(ET创芯网）国内知名的半导体行业媒体、半导体论坛、IC论坛、集成电路论坛、电子工程师博客、工程师著名社区(150万会员)，同时也是电子资料免费分享平台！

这个网站几乎涵盖了电子工程的各个方面，上面的资料也是非常的齐全。目前注册需要购买一个邀请码10元，不知道大家有没有免费注册的方式，欢迎分享！

网址：

2、CSDN(公众号：CSDNLIB）

中国专业IT社区CSDN (Chinese Software Developer Network) 创立于1999年，致力于为中国软件开发者提供知识传播、在线学习、职业发展等全生命周期服务。

@CSDN

@CSDN学院

CSDN相对来说涵盖的方面就比较广了，移动端开发，大数据，人工智能，IC等。

CSDN注册免费，通过发帖灌水，上传资源获取积分，便可以下载资料了。

网址：

3、IC设计小镇（公众号:ictown_com）

IC设计小镇应该是唯一一家专门做IC的网站了，从数字到模拟再到FPGA，从设计到制造，从封装到测试，涵盖了芯片的整个生命周期，免费注册，十分推荐！

@IC小镇镇长

网址：

4、摩尔精英（MooreElite）的公众号也值得关注， 摩尔精英是领先的芯片生态链公司，使命是“让中国没有难做的芯片”，提供一站式的“芯片设计、流片封测、人才服务、企业孵化”等。

@摩尔精英

@张竞扬 摩尔精英

5、博客园（公众号：cnblogs_com）

博客园创建于2004年1月，是一个面向开发者的知识分享社区。自创建以来,博客园一直致力并专注于为开发者打造一个纯净的技术交流社区,推动并帮助开发者通过互联网分享知识。

@博客园

@博客园精选

网址：

6、电子工程师专辑（公众号：eet-china）

电子工程专辑为亚洲及中国的电子工程师社群提供及分析最新工业和科技趋势 ,丰富的电子设计技术论文,应用实例和市场研究报告等; 为业界最知名,具有权威性的电子技术网站。@电子工程师专辑

网址：

7、电子发烧友网（公众号：elecfans）

电子发烧友网站提供各种电子电路,电路图,原理图,IC资料,技术文章,免费下载等资料,是广大电子工程师所喜爱电子资料网站。

网址：

8、中国电子技术网

中电网是电子元器件门户,为中国电子工程师提供电子电路资讯、电子技术文章、电子资料免费下载、电子行业分析、最新的电子产品以及行业人才培训。

网址：

9、21IC中国电子网

21IC中国电子网, 中国电子工程师的优选网站包含嵌入式,单片机,DSP,EDA,测试测量,元器件,医疗电子,智能电网等前沿科学内容！

@21ic中国电子网

@半导体

网址：

10、电子工程世界

电子工程世界(EEWorld)是一家专为中国电子工程师和电子设计主管提供电子技术开发应用资讯的网络传媒。其内容服务核心是快速传播半导体集成电路领域电子元器件的最新技术！

网址：

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其余IC设计优秀公众号:

1、OpenIC （Wingo_IC）

专注于数字芯片设计，可测性设计（DFT）技术的分享，芯片相关科普，以及半导体行业时事热点的追踪。

2、陌上风骑驴看IC（MoShangFengQiLv）

@罗锋

3、半导体行业观察 (icbank）

最有深度的半导体新媒体，实讯、专业、原创、深度，50万半导体精英关注！专注观察全球半导体最新资讯、技术前沿、发展趋势。

@张竞扬 摩尔精英

4、 路科验证 （Rocker-IC）

由验证大牛路桑创办，专注数字芯片验证的系统思想和前沿工程领域！

@路桑

5、白话IC（gray_mount）

专注于芯片物理设计技术与知识分享。

@白山头

6、IC修真院(叩持电子旗下)

@IC修真院 专业芯片设计人才高端培训，打造IC科技人才生态圈。提供专业的数字电路，ic数字前端，数字后端，芯片设计培训服务，企业岗前培训,转岗培训，培养ic集成电路方向的高薪人才。

需要报名IC修真院培训课程的同学，可以说明有“ 温戈 ”推荐，会在其现有优惠的基础上，额外获得500元的优惠哦~

7、老扎古

@老扎古 集成电路行业动态，求职招聘，创业融资，资源整合，打造相互成就，互惠互利的平台。

8、硬件加速与EDA

@Forever snow 老师公众号，分享硬件加速、EDA领域相关的课程、技术与科研进展。

9、老石谈芯

号主 @老石 探讨芯片问题的本质，分享高效生活的方法，在FPGA方面很有建树。

以上就是我整理的IC学习资源，喜欢的话麻烦点个赞加收藏，本文会持续更新~~

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