硅基芯片物理极限是七纳米,为何台积电却依然能做出五纳米的芯片?
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发布时间：2022-04-23 08:54
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热心网友
时间：2022-05-03 07:41
其实在各种芯片领域，所谓的物理极限都只是当时人们技术水平不够所导致的理论极限，就比如在若干年之前，当时研究硅基芯片的人难道会想到现在的硅基芯片能做成这样吗？时代是在进步的，人类的科技水平每日都在更新，硅基芯片的物理极限被不断被突破是一个非常正常的现象。
台积电作为硅基芯片领域的佼佼者，他们在硅基芯片在研究方面一直都是下了很多大功夫的，他们的制作工艺绝对是一般芯片公司无法比拟的。像芯片这种东西，所要求的制作工艺是非常的高，指甲盖大小的芯片需要集成几十万甚至上百万的晶体管，这个数字与芯片的精细程度息息相关，虽然芯片的制作过程大概只分为设计、制造、封装和检测，可这小小四个过程，却是难倒了无数人，理论知识大家都可以学到，但实际操作却只能通过一次又一次的失败来获取经验。
制作一个芯片最重要的设备就是光刻机，而顶级的光刻机技术又在荷兰的ASML公司，一般人是绝对买不到这么高级的光刻机，但台积电公司可不是一般人，他们所能获取的设备说不定比现在明面上的还要更高级，而且他们是有自己的设备研究室，大多时候会将市面上的机器购买回来重新研究，随后自己改装设计出更为高级的设备，想要做出好的芯片，自然而然是得有最高级的设备，而台积电在这点方面绝对是完全具备的。
再来是芯片制造中非常重要的一个材质问题，好的材质才能造出好的芯片，特别是制造硅基芯片所需要的硅基材料，当初的人之所以会认为7纳米是硅基材料芯片的物理极限，是根据摩尔定律和各种物理法则进行计算得出，因为以当时的工艺水平和材料水准就只能造出7纳米的硅基芯片，不过现在人们已经制造出了更为高级的芯片制造设备，也发现了更适合的硅基材料，二者相互叠加之后，突破原本的硅基芯片七纳米极限也是可以理解的事情。
硅基芯片7纳米的物理极限是通过物理公式和摩尔定律计算出来的，而现在也证实了这个物理极限并不是真正的极限，7纳米的硅基芯片都已经投入工业化生产了，而5纳米的芯片则已经有了真正的样本，台积电现在是公开表示他们会做出更薄的芯片，三纳米两纳米甚至是更低，不过到那时所需要的设备和材料又是我们无法想象的了。
随着人类的工艺进程不断突破物理上的极限，人类的制造工艺也会达到一个又一个新的标准，不想被时代抛弃的话，只能不断的自我进步，芯片绝对是世界上一个经久不衰的领域，这个领域的突破是可以直接代表了人类在科技水平上的突破。
热心网友
时间：2022-05-03 08:59
去年，台积电董事长张忠谋应交大EMBA之邀，发布演说的时候表示：2017年，台积电制程已演进至10nm，2018年要量产7nm，5nm则将依序接后。3nm的发展时间基本上已经有一定的计划了；更加可怕的是他表示2nm，强调再往2nm以下，难度相当高。还要再过几年才能确定是否有2nm以下的可能。张忠谋是台积电董事长，也是全球半导体行业顶级的大佬之一，他说话是很有分量的。
在我看来，如果低于2nm，或者是发现到1nm的话，很可能到了极限了。很可能大家不再需求更加低的nm等级了，而是找另外的材料。但是目前来说，还没有比硅更好的、更加适应量产和使用的材料来做半导体。
如果低于2nm，那就是行业要有*性的发明和理论改进，这才可能做到更精细了。
所以当工艺制程突破物理极限之后，再想寻求新的制造技术就不能单纯的从减小栅长上做文章了，毕竟已经小到了7nm，再加入各种其他辅助装置减少漏电问题也会得不偿失。在这样的情况下，只能从材料上入手，通过改变材料从而改变特性，进而再有所突破。
热心网友
时间：2022-05-03 10:34
热心网友
时间：2022-05-03 12:25
热心网友
时间：2022-05-03 14:33
