小晶體管電阻率柵極
發(fā)布時間:2020/8/1 16:20:43 訪問次數(shù):2253
DS1330Y-200英特爾第二季度營收為197.28億美元,與去年同期的165.05億美元相比增長20%;凈利潤為51.05億美元,與去年同期的41.79億美元相比增長22%。這要是放在很多公司,得是樂瘋了的財務(wù)數(shù)據(jù)!英特爾第二季度營收和調(diào)整后每股收益以及全年業(yè)績展望均超出華爾街分析師此前預(yù)期,但第三季度調(diào)整后每股收益展望未達(dá)預(yù)期,導(dǎo)致其盤后股價大幅下跌逾7%。雖然新冠疫情席卷全球,但英特爾連續(xù)兩季都實現(xiàn)了非常接近200億的營收,全年甚至可以展望一下800億這個無人企及的高度,但不幸的是,工藝問題的遲遲無法解決,讓英特爾的股價大幅下滑,相比于今年初的高位,整整下滑了30%,市值跌去了一個AMD。9.19的PE Ratio從某種角度來說,讓英特爾的這一數(shù)據(jù)接近于傳統(tǒng)制造業(yè),而不像個高科技企業(yè)該有的樣子。(對比參考美國半導(dǎo)體股的PE R 大概在30左右,而中國科創(chuàng)板半導(dǎo)體股平均高達(dá)70)。

相比于投資界只看結(jié)果,技術(shù)角度我們還是一起分析一下為啥英特爾這個半導(dǎo)體工藝的老司機(jī)這次遇到這么大的新問題,硬生生的從之前絕對領(lǐng)先到現(xiàn)在幾乎半代以上的工藝落后。一切的原因大概是從當(dāng)初10nm工藝節(jié)點開始的,而問題的核心就是這個“鈷”材料。正是鈷材料應(yīng)用的難產(chǎn),讓英特爾從工藝上開始大幅落后,為何要歸咎到新材料?因為以英特爾和半導(dǎo)體設(shè)備廠之間的密切關(guān)系(在很多設(shè)備廠商那里,英特爾擁有最高的權(quán)限,專門的研發(fā)和服務(wù)團(tuán)隊,定制化的設(shè)備等),加上雄厚的半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗,很難想象他們會在其他方面落后臺積電這么多。
鈷這個材料,算得上是普通金屬材料中比較特別的一個,元素符號Co,銀白色鐵磁性金屬,在周期表中位于第4周期、第Ⅷ族,原子序數(shù)27,鈷在地殼中的平均含量為0.001%(質(zhì)量),主要的工業(yè)用途是制造各種合金材料。值得一提的是,鈷是維生素B12組成部分,鈷元素能刺激人體骨髓的造血系統(tǒng),促使血紅蛋白的合成及紅細(xì)胞數(shù)目的增加,而鈷和鈷化合物在2B類致癌物清單中。目前大家了解最多的可能是鈷60,作為常見的放射性元素用作放療化療應(yīng)用, 最近炒的比較熱的一顆就可以摧毀世界的正是基于鈷元素的。
但時間給出了截然不同的答案,選擇用銅合金的臺積電成了最大贏家,今天其市值已經(jīng)從18年初只有英特爾的一半到現(xiàn)在是英特爾的1.7倍。雖然在工藝追趕英特爾的路上,臺積電經(jīng)歷過40nm的難產(chǎn)(據(jù)透露背后的原因是臺積電從選擇IBM體系下的Gate-first研發(fā)到一半多之后轉(zhuǎn)而從頭研究Gate-Last,認(rèn)為英特爾當(dāng)初的方案才是能繼續(xù)走向28nm甚至22nm的正確方向),在張仲謀和蔣尚義的二次出山之后,臺積電的路逐漸走得越來越穩(wěn)健,并且在10nm和7nm工藝上選擇了更為穩(wěn)妥的銅合金而沒有去跟隨英特爾激進(jìn)的策略,從而實現(xiàn)了工藝節(jié)點上的反超,在目前英特爾7nm還沒有明確日期的情況下,臺積電今年下半年5nm即將量產(chǎn)并且已經(jīng)排滿了訂單。
電子傳輸是半導(dǎo)體芯片工作的物理基礎(chǔ),半導(dǎo)體芯片是靠銅來作為基礎(chǔ)導(dǎo)電材料的,銅的電阻率低(金也一樣),綜合性價比最好。但當(dāng)工藝下降到10nm以下時,以銅作為導(dǎo)線材料就會出現(xiàn)導(dǎo)電速率不足的問題,這個時候就需要新的材料來替代成熟的銅導(dǎo)電方案,英特爾在這個時候選擇了鈷這個材料。英特爾公司公開了將鈷金屬應(yīng)用于10納米芯片最細(xì)連接線的設(shè)想,并介紹了用鈷代替鎢制成的電接觸材料設(shè)備的性能。當(dāng)然這個技術(shù)并不是英特爾首創(chuàng)的,最早研究這個技術(shù)的是半導(dǎo)體設(shè)備老大應(yīng)用材料,他們早就布局研發(fā)來了一整套整合鈷金屬互連工藝解決是針對10納米/7納米以下制程的,可以滿足加速芯片效能,縮短芯片上市時間的需求。
鈷的電阻率是其3倍,但受到電遷移的可能性要小得多。當(dāng)電子加速穿過超薄線路時,它們會將原子驅(qū)趕到金屬中,就像是一位急匆匆的行人將另外一個人推到人行道外面一樣。為了保護(hù)銅互連,需要在纖細(xì)的線路中鑲嵌其他材料,如氮化鉭甚至是鈷。英特爾的報告中指出,在10納米加工技術(shù)的兩層超薄布線層中使用鈷互聯(lián),電遷移減少了1/10至1/5,電阻率是原來的一半。改善后的互連線路將有助于半導(dǎo)體行業(yè)克服線路問題,進(jìn)一步縮小晶體管尺寸。在工藝改進(jìn)過程中,英特爾公司還曾經(jīng)將與晶體管柵極接觸的鎢金屬層替換成鈷金屬層。之前選擇用鎢是因為鎢有彈性且不會有電遷移問題。但是鎢的電阻率很高。
英特爾的14nm工藝和臺積電的16nm工藝不相上下,而在密度上英特爾表現(xiàn)更好,這個時候英特爾工藝依然有領(lǐng)先優(yōu)勢。這樣的重大技術(shù)革新,對英特爾這個老司機(jī)來說似乎是駕輕就熟的,畢竟過去20年來,幾乎所有的半導(dǎo)體工藝的重要革新,英特爾都是第一個嘗鮮者,甚至衍生出跟著英特爾走不會有錯的論斷。比如最早的HKMG材料的應(yīng)用,比如最早的Gate-first和Gate-Last之爭,比如第一個FINFET工藝應(yīng)用等。即使第一個應(yīng)用新工藝新材料會帶來高額的成本壓力,即使鈷材料的基礎(chǔ)成本是銅材料的5-6倍,但財大氣粗的英特爾當(dāng)時有六百億的營收和30%+的凈利率支撐,加上CPU壟斷地位帶來的高額附加價值。

深圳市斌能達(dá)電子科技有限公司http://jkic888.51dzw.com/
DS1330Y-200英特爾第二季度營收為197.28億美元,與去年同期的165.05億美元相比增長20%;凈利潤為51.05億美元,與去年同期的41.79億美元相比增長22%。這要是放在很多公司,得是樂瘋了的財務(wù)數(shù)據(jù)!英特爾第二季度營收和調(diào)整后每股收益以及全年業(yè)績展望均超出華爾街分析師此前預(yù)期,但第三季度調(diào)整后每股收益展望未達(dá)預(yù)期,導(dǎo)致其盤后股價大幅下跌逾7%。雖然新冠疫情席卷全球,但英特爾連續(xù)兩季都實現(xiàn)了非常接近200億的營收,全年甚至可以展望一下800億這個無人企及的高度,但不幸的是,工藝問題的遲遲無法解決,讓英特爾的股價大幅下滑,相比于今年初的高位,整整下滑了30%,市值跌去了一個AMD。9.19的PE Ratio從某種角度來說,讓英特爾的這一數(shù)據(jù)接近于傳統(tǒng)制造業(yè),而不像個高科技企業(yè)該有的樣子。(對比參考美國半導(dǎo)體股的PE R 大概在30左右,而中國科創(chuàng)板半導(dǎo)體股平均高達(dá)70)。

相比于投資界只看結(jié)果,技術(shù)角度我們還是一起分析一下為啥英特爾這個半導(dǎo)體工藝的老司機(jī)這次遇到這么大的新問題,硬生生的從之前絕對領(lǐng)先到現(xiàn)在幾乎半代以上的工藝落后。一切的原因大概是從當(dāng)初10nm工藝節(jié)點開始的,而問題的核心就是這個“鈷”材料。正是鈷材料應(yīng)用的難產(chǎn),讓英特爾從工藝上開始大幅落后,為何要歸咎到新材料?因為以英特爾和半導(dǎo)體設(shè)備廠之間的密切關(guān)系(在很多設(shè)備廠商那里,英特爾擁有最高的權(quán)限,專門的研發(fā)和服務(wù)團(tuán)隊,定制化的設(shè)備等),加上雄厚的半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗,很難想象他們會在其他方面落后臺積電這么多。
鈷這個材料,算得上是普通金屬材料中比較特別的一個,元素符號Co,銀白色鐵磁性金屬,在周期表中位于第4周期、第Ⅷ族,原子序數(shù)27,鈷在地殼中的平均含量為0.001%(質(zhì)量),主要的工業(yè)用途是制造各種合金材料。值得一提的是,鈷是維生素B12組成部分,鈷元素能刺激人體骨髓的造血系統(tǒng),促使血紅蛋白的合成及紅細(xì)胞數(shù)目的增加,而鈷和鈷化合物在2B類致癌物清單中。目前大家了解最多的可能是鈷60,作為常見的放射性元素用作放療化療應(yīng)用, 最近炒的比較熱的一顆就可以摧毀世界的正是基于鈷元素的。
但時間給出了截然不同的答案,選擇用銅合金的臺積電成了最大贏家,今天其市值已經(jīng)從18年初只有英特爾的一半到現(xiàn)在是英特爾的1.7倍。雖然在工藝追趕英特爾的路上,臺積電經(jīng)歷過40nm的難產(chǎn)(據(jù)透露背后的原因是臺積電從選擇IBM體系下的Gate-first研發(fā)到一半多之后轉(zhuǎn)而從頭研究Gate-Last,認(rèn)為英特爾當(dāng)初的方案才是能繼續(xù)走向28nm甚至22nm的正確方向),在張仲謀和蔣尚義的二次出山之后,臺積電的路逐漸走得越來越穩(wěn)健,并且在10nm和7nm工藝上選擇了更為穩(wěn)妥的銅合金而沒有去跟隨英特爾激進(jìn)的策略,從而實現(xiàn)了工藝節(jié)點上的反超,在目前英特爾7nm還沒有明確日期的情況下,臺積電今年下半年5nm即將量產(chǎn)并且已經(jīng)排滿了訂單。
電子傳輸是半導(dǎo)體芯片工作的物理基礎(chǔ),半導(dǎo)體芯片是靠銅來作為基礎(chǔ)導(dǎo)電材料的,銅的電阻率低(金也一樣),綜合性價比最好。但當(dāng)工藝下降到10nm以下時,以銅作為導(dǎo)線材料就會出現(xiàn)導(dǎo)電速率不足的問題,這個時候就需要新的材料來替代成熟的銅導(dǎo)電方案,英特爾在這個時候選擇了鈷這個材料。英特爾公司公開了將鈷金屬應(yīng)用于10納米芯片最細(xì)連接線的設(shè)想,并介紹了用鈷代替鎢制成的電接觸材料設(shè)備的性能。當(dāng)然這個技術(shù)并不是英特爾首創(chuàng)的,最早研究這個技術(shù)的是半導(dǎo)體設(shè)備老大應(yīng)用材料,他們早就布局研發(fā)來了一整套整合鈷金屬互連工藝解決是針對10納米/7納米以下制程的,可以滿足加速芯片效能,縮短芯片上市時間的需求。
鈷的電阻率是其3倍,但受到電遷移的可能性要小得多。當(dāng)電子加速穿過超薄線路時,它們會將原子驅(qū)趕到金屬中,就像是一位急匆匆的行人將另外一個人推到人行道外面一樣。為了保護(hù)銅互連,需要在纖細(xì)的線路中鑲嵌其他材料,如氮化鉭甚至是鈷。英特爾的報告中指出,在10納米加工技術(shù)的兩層超薄布線層中使用鈷互聯(lián),電遷移減少了1/10至1/5,電阻率是原來的一半。改善后的互連線路將有助于半導(dǎo)體行業(yè)克服線路問題,進(jìn)一步縮小晶體管尺寸。在工藝改進(jìn)過程中,英特爾公司還曾經(jīng)將與晶體管柵極接觸的鎢金屬層替換成鈷金屬層。之前選擇用鎢是因為鎢有彈性且不會有電遷移問題。但是鎢的電阻率很高。
英特爾的14nm工藝和臺積電的16nm工藝不相上下,而在密度上英特爾表現(xiàn)更好,這個時候英特爾工藝依然有領(lǐng)先優(yōu)勢。這樣的重大技術(shù)革新,對英特爾這個老司機(jī)來說似乎是駕輕就熟的,畢竟過去20年來,幾乎所有的半導(dǎo)體工藝的重要革新,英特爾都是第一個嘗鮮者,甚至衍生出跟著英特爾走不會有錯的論斷。比如最早的HKMG材料的應(yīng)用,比如最早的Gate-first和Gate-Last之爭,比如第一個FINFET工藝應(yīng)用等。即使第一個應(yīng)用新工藝新材料會帶來高額的成本壓力,即使鈷材料的基礎(chǔ)成本是銅材料的5-6倍,但財大氣粗的英特爾當(dāng)時有六百億的營收和30%+的凈利率支撐,加上CPU壟斷地位帶來的高額附加價值。

深圳市斌能達(dá)電子科技有限公司http://jkic888.51dzw.com/
上一篇:存儲器的兩大基本原理
熱門點擊
- 接觸器的串并聯(lián)使用
- 有源濾波技術(shù)的抑制共模干擾
- 初級元件與變壓器磁芯
- 新型鎖相環(huán)優(yōu)化閾值函數(shù)濾波
- 射頻模塊的藍(lán)牙低功耗評估
- 小晶體管電阻率柵極
- 超低壓降恒定電流調(diào)節(jié)
- 單極點、低通/高通RC濾波器
- 游標(biāo)電流標(biāo)稱電阻容差誤差
- 音頻級I2S通信配合USB host和SPI
推薦技術(shù)資料
- 基準(zhǔn)電壓的提供
- 開始的時候,想使用LM385作為基準(zhǔn),HIN202EC... [詳細(xì)]