美国这下也好了,虽然把日本的光刻机技术给打压了,没想到ASML又起来了,而自己过得技术也还是个弟弟水平 。美国也担心中国的发展,后来拉拢全世界发达国家整了一个瓦森纳协定,内容大概是禁止出售高尖端设备给中国,真的是小肚鸡肠美利坚 。光刻机的能提供光刻工艺所需的曝光光源,将光刻版的图形转移到光刻胶上 。技术难度最高、成本最大、决定特征尺寸 。
有接触式、接近式、投影式、步进式光刻机 。说完了光刻机还有光刻版,光刻版即掩膜版、光罩,很好理解 。最后还有光刻胶,光刻胶是光敏性材料,分为正胶和负胶 。在实验室我体验了涂胶并将其甩匀的过程,如下所示:首先把晶圆放在圆柱形底盘上,然后挤上适量的光刻胶,启动转盘,然后光刻胶就会被均匀的涂抹 。之后我记得是把晶圆放在一个机器上,先对准,对准完了之后启动那台机器进行光刻,结束之后要冲洗显影等步骤 。
金属化金属化指的是金属及金属性材料在IC中的应用 。按照功能划分,金属化可以分为栅材料,互联线材料,接触材料以及填充材料 。现代集成电路对金属化的要求与很多,电阻率要低,能传导高电流密度,粘附性好,能够粘附下层衬底实现很好的电连接,半导体与金属连接时接触电阻低 。易于淀积,容易成膜,易于图形化,对下层衬底有高选择比,易于平坦化,可靠性高,延展性好,抗点迁徙能力强,抗腐蚀性好,应力低,以减小硅片的翘曲,避免金属线断裂、空洞 。
金属化材料分为金属材料和金属性材料 。常用的金属材料有Al、Cu、Pt、Au、W、Mo等,常用的金属性材料包括掺杂的多晶硅,金属硅化物和金属合金 。若干工艺流程之后,得到的晶圆如下所示,下边的分别是我用手机拍摄的,可以看到不是很清楚 。最终的晶圆图:用电子显微镜观察一下,是这样的:显微镜下则看的更为清楚,每个器件都能看到清晰的轮廓,至此,本次流程差不多也结束了 。
除了ARM架构,还有其他的吗?有没有可能开发出比ARM架构还好的?
ARM架构的成功,不是技术有多牛逼,而是商业策略出色 。论绝对性能,ARM架构处理器被英特尔的X86架构处理器吊着打,论能源效率,ARM也不是全占优秀 。曾有人做过对比评测,ARM的A8处理器是低性能高能耗,A9在能耗和性能间取得平衡,表现不错,i7则是高能耗高性能 。图片/知乎“老狼”正因为ARM架构处理器不是个个表现优秀,业界才有其A系列处理器“单数的是学霸,偶数的大都是学渣”的说法 。
ARM为了生存和发展,采取了很聪明的商业策略:你英特尔CPU不是能吃又能跑(高性能高能耗)吗?我就专攻低能耗的嵌入式市场,避开你桌面电脑的锋芒 。同时,ARM为减少成本,采用IP授权的商业模式,这样节省了建设晶圆厂的庞大支出,进一步降低了经营的风险 。靠着这种和英特尔完全不同的商业策略,ARM最终站上移动处理器的山巅 。
同样道理,要开发出比ARM架构更好的处理器,仅仅靠性能牌是不行的,还是要从商业策略上做文章 。现在设计SOC芯片的门槛还是太高了 。设计一款28nm制程工艺的SOC芯片,开支如下:EDA设计工具版权费500万元 ;CPU内核、内存控制器等IP费用500——1000万元;流片费用1000万元;封装费用50万元;一年工资开销1000万元 。
这样一款老旧的SOC芯片,设计门槛最高可达4000万元,不是巨头根本玩不转 。如果能把设计门槛降到上百万元,玩家多了,开发出优于ARM架构的处理器是没有问题的 。重点来了 。ARM的商业模式不是卖IP核吗?类似于Windows收取授权费 。如果谁像安卓一样玩免费授权,妥妥的让ARM无计可施 。RISC-V (全称是第五代精简指令集计算机)基金会干的就是这个事,用开源策略(收费授权策略相对)打造全新芯片设计生态 。
