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見るところ花にあらずと云ふことなし

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Tech Node Name and Gate Length  

2017-02-03 22:56:17|  分类: IC design |  标签: |举报 |字号 订阅

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这个问题来自于最近经常看见的或者说被问到的,工艺节点指的就是栅长吗? Is tech node same as gate length?

先简单说个答案吧Tech Node Name and Gate Length - dreamtower - 見るところ花にあらずと云ふことなし

No. 这两者不一样有好些时间了。

直观一点先看一幅图(synopsys 2011, 不知是哪家的):

Tech Node Name and Gate Length - dreamtower - 見るところ花にあらずと云ふことなし


再看TSMC的:

Tech Node Name and Gate Length - dreamtower - 見るところ花にあらずと云ふことなし

我们会从照片上发现,节点名字和对应的栅长是两回事。

这之间有什么关系呢?为什么早期的节点和栅长可以一一对应呢?

早期,芯片制造商用工艺节点来体现制造工艺的先进,当时主要是用half pitch来定义节点名称的。

什么是half pitch呢?看IEEE SPECTRUM的图解:

Tech Node Name and Gate Length - dreamtower - 見るところ花にあらずと云ふことなし


ITRS对PITCH的图解:

Tech Node Name and Gate Length - dreamtower - 見るところ花にあらずと云ふことなし

也就是说,早期,所谓的node或者说half pitch,指的是第一层金属之间间距的一半。大约在2000年之前,这个half pitch和gate length都是光学光刻工艺能达到的最小间距决定的,二者一般相等。

在这之后,由于光刻工艺的复杂演变(EUV和double patterning什么的,又是一个long long story)、以及不同产品所关注的间距在不同的层,node name和gate length就不再相等了。不但如此,不同工艺产商同一个tech node 对应的gate length也非常可能是不一样的。

从ITRS统计的下图就可以看出随着工艺演变,node name 和 gate length就渐行渐远了。


Tech Node Name and Gate Length - dreamtower - 見るところ花にあらずと云ふことなし


比如,2005年,INTEL用于制造微处理器的65nm工艺节点,其栅长其实是32nm,而第一层金属的half pitch是105nm.

比如,同样14nm工艺,SAMSUNG和INTEL也不一样。见下表(TECHINSIGHT):

Tech Node Name and Gate Length - dreamtower - 見るところ花にあらずと云ふことなし


如果说以上种种已经混乱,我们在看看最近很流行的FINFET吧 Tech Node Name and Gate Length - dreamtower - 見るところ花にあらずと云ふことなし(SYNOPSYS 2016)

Tech Node Name and Gate Length - dreamtower - 見るところ花にあらずと云ふことなし


所以种种数字告诉我们,不能再简单的把节点名称(node name)和栅长(gate langth)等同啦~

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