绝壁开道,DUV也能造出3nm芯片了!西大的铁钳再度被我们狠狠撬动!
地球人都知道:造高端芯片,离不开EUV光刻机。
这款机器有多珍贵?荷兰阿斯麦一家能做,一台卖一亿多美元,而且不卖给我们。不是涨价的问题,是压根不卖。
原因很简单:EUV被认为是通往先进制程的唯一大门。没有它,3纳米、2纳米这些顶级工艺想都别想。
所以过去几年,一提到芯片,我们的结论都差不多:被卡住了,没办法。
然而就在这几天,随着中科院的新发明横空出世,情况随之改变:我们手里有了一张新牌,更确切地说,我们看到了一线新的曙光。
新曙光是一种晶体管架构,叫GAA,全环绕栅极。关键在于:这批晶体管是用DUV光刻机造的,
DUV是什么?就是比EUV低一代、我们能买到的那种光刻机。以前普遍认为,DUV撑死做到7纳米,再往下走不动了。
但这次做出来的东西,开关比超过50万倍,理论上够到了3纳米的等效性能。
翻译一下:不是我们拿到了更好的刀,是我们换了一种切法。
先解释下GAA有多重要:晶体管就是芯片里最小的那个开关。开,电流过;关,电流断。一开一关,就是计算。
问题是开关关不严。
以前主流的FinFET架构,栅极是从三面包住电流通道的。你可以想象成用三根手指去捏一根正在流水的水管——捏得住,但指缝多少会渗点水。
渗的这点水,在芯片里就叫漏电。电白白跑掉了,芯片发热,续航变短。
GAA的做法是,栅极从四面把通道整个包住。还是那个比喻:从三根手指捏,变成整个手掌攥住。
攥得紧,漏的就少。
中科院这次测出来的开关比超过50万倍——意思是开和关两种状态,电流差了50万倍。这个数字越大,说明关得越严,控制得越准。
那怎么解决"DUV刻不出3纳米"这个死结的?
说白了,DUV的分辨率是物理上限,改不了。一刀刻下去,最细就那么细。
中科院的思路不是去磨这把刀,是重新排布要刻的东西。
他们把晶体管之间的间距放宽了。间距一宽,对精度的要求就下来了,DUV也就够用了。
打个比方。你要在一块玉上雕一幅很密的画,刀不够细怎么办?
不是换刀,是改画稿——把线条之间的留白放大一点。最后雕出来的东西,功能一样,甚至可能更好看,但每一刀都不需要那么精细了。
这就是"等效"两个字的真正含义。
不是我们做出了跟EUV一模一样的东西,是我们用另一套设计达到了差不多的效果。
这一点要说清楚,不然容易误会。
但真正让人心里一动的,其实还不是技术本身。
是这条路是怎么被逼出来的。
如果EUV能买到,没人会去想这些。能买到就买,买到就直接用,谁会费劲去琢磨怎么用一把钝刀刻出细活?
正因为门被焊死了,才有人回头去翻窗户。
而且翻着翻着发现,窗户后面那条路,别人也没走过。
这才是最有意思的地方。封锁这件事,短期看是卡脖子,长期看是逼着人换思路。思路一换,有可能走到一个别人根本没设防的位置上。
不过话说回来,现在高兴得太早也不合适。
芯片制造分三段:前道、中道、后道。
前道是做晶体管的,也就是中科院这次突破的地方。
但中道的金属互连、后道的布线,这次的架构帮不上忙。这些环节还是得靠精度,还是得看设备。
换句话说:最难的那一关,我们看到了能过去的可能性。但过了这一关,后面还有关卡着。
实验室里做出来,和工厂里量产,中间隔着的距离,有时候比从零到一还远。
良品率、成本、稳定性,哪一项算不过来账,这条路线就走不到头。
所以准确的说法是这样的:中科院证明了,在没有EUV的情况下,从DUV往下走,理论上是通的。
不是"我们造出3纳米了",是"这条路能走",这两个说法差别很大。
但哪怕是这样,也挺重要的。因为它把一句话从"绝对不可能",改成了"有可能,但要接着干"。
从0到0.1,和从0到0,是两回事。至于这条路最后能不能真的走通,现在谁都说不准。
要看中道后道那几关怎么过,要看量产的时候良率能不能爬上去,要看成本算下来划不划算。这些都得等。
但至少有一件事是确定的:当全世界都告诉你"没有那台机器你就完了"的时候,有人没认。
他们拿了一把被别人看不上的刀,换了一种活法,然后真的刻出东西来了。
这个故事本身,比任何一个参数都值钱。科学科普ai创造营
