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標題: 蘋果A7制造工藝探秘：28nm [打印本頁]

作者: FIATGT 時間: 2014-1-21 21:06:10 標題: 蘋果A7制造工藝探秘：28nm

    蘋果的A7處理器不僅在技術上非常先進，同時也是優秀的工程代表。它采用三星28nm低功耗(LP)、前柵極(Gate First)、高K金屬柵極(HKMG)工藝制造，擁有九個銅金屬層和低K電介質，以及一個頂部鋁金屬層，其中前柵極晶體管結構來自通用平臺技術(Common Platform Technology)——IBM、GlobalFoundries、三星組成的聯盟。
    ChipWorks撰文，介紹瞭A7的前道工序(FEOL)晶體管結構，並和蘋果及其它廠商的芯片進行瞭對比。對半導體晶體管技術感興趣的同學不妨看看。
    2010年9月的蘋果A4工藝是三星45nm多晶矽晶體管，以及180nm接觸柵極間隔，NMOS(N型金屬氧化物半導體)、PMOS(P型金屬氧化物半導體)晶體管結構基本一致，主要區別就是多晶矽柵極、源極-汲極矽化物所用材料的不同。
    2011年3月的A5轉向瞭32nm HKMG工藝(當然還是三星)，10個金屬層，前柵極，接觸柵極間隔縮短至130nm，PMOS晶體管增加瞭矽鍺(SiGe)通道，NMOS、PMOS也使用瞭獨立的功函數金屬。
    矽鍺通道改善瞭PMOS的空穴漂移率，也是晶體管功函數的一部分。
    2012年9月的A6延續瞭上述工藝。

45nm A4 MOS
A7是蘋果的第一款28nm工藝處理器，大部分很像32nm，接觸柵極間隔進一步縮至120nm，PMOS、NMOS晶體管因為結構不同而可以輕松區分。
NMOS晶體管使用瞭NMOS功函數金屬柵極，沉淀在高K柵極電介質上，而後者是二氧化鉿附著在薄薄的一層二氧化矽上組成的。因為矽化物多晶矽柵極也是在HKMG柵極堆棧之後形成的，所以它同樣屬於前柵極技術的范疇。

28nm A7 NMOS
PMOS晶體管最大的特點是PMOS柵極下的矽鍺通道，以及沉淀在高K電介質堆棧上的獨立PMOS功函數金屬。NMOS金屬柵極在PMOS金屬柵極之上，表明PMOS晶體管是先形成的。

28nm A7 PMOS
    NMOS金屬柵極對PMOS晶體管的電氣屬性無影響，但Kabini是在多晶矽沉淀步驟中用來保護PMOS金屬柵極的一個屏障。
    PMOS、NMOS晶體管的側壁間隙壁結構(SWS)形狀很接近，而且兩種晶體管都覆蓋瞭同樣的接觸蝕刻終止層(CESL)。
    需要功函數各異的兩種不同金屬柵極是HKMG技術的最大挑戰，比在多晶矽上難得多。
    三星的前柵極PMOS矽鍺通道技術也用在瞭聯盟其它兩位成員的工藝中：GlobalFoundries AMD 32nm處理器、IBM Power7+處理器。
    作為對比，Intel、臺積電沒有在PMOS通道區域使用矽鍺，而是純粹借助金屬柵極實現瞭功函數的不同。更進一步地，Intel、臺積電的是後柵極(Gate Last)，晶體管使用傳統的多晶矽柵極完成，然後移除多晶矽，代之以NMOS、PMOS HKMG柵極堆棧。

Intel 22nm NMOS

Intel 22nm PMOS

臺積電28nm HP

臺積電28nm HPL

臺積電28nm LP
參考閱讀(英文)：
Intel歷代工藝晶體管層面剖析
臺積電28nm工藝晶體管結構探究

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作者: tissss 時間: 2014-1-22 01:01:34

這個貼不錯！！！！！看了之後就要回復貼子，呵呵

作者: 砵仔糕 時間: 2014-1-22 01:03:22

好看的程度，心照不宣

作者: bobodragon2001 時間: 2014-1-22 01:12:45

原來這樣也可以

作者: HO0907 時間: 2014-1-22 01:19:03

有些帖子，真的不錯

作者: runrunscooter 時間: 2014-1-22 01:22:57

天啊，這帖子不錯，竟然沒有人回

作者: hopakngai 時間: 2014-1-22 01:23:54

貌似我真的很笨????哎

作者: 底褲超人 時間: 2014-1-22 01:26:12

這是一個好論壇，應該要多多來

作者: maverickhon 時間: 2014-1-22 01:28:25

這個貼好像之前沒見過

作者: 豪鬼AKUMA 時間: 2014-1-22 01:31:19

我的媽呀，愛死你了

作者: tn52003 時間: 2014-1-22 01:35:23

一定要回貼，因為我是文明人哦

作者: HOTSTUDIO阿蚊 時間: 2014-1-22 01:36:18

不錯的東西持續關注

作者: HOTSTUDIO阿蚊 時間: 2014-1-22 01:39:58

先看看怎麼樣！

作者: Gopper 時間: 2014-1-22 01:42:43

我又來囉，應該在前幾帖吧

作者: kinh9999 時間: 2014-1-22 01:48:19

我想要`~

作者: lreneMOON 時間: 2014-1-22 02:20:27

呵呵,明白了

作者: [email protected] 時間: 2014-1-22 04:50:58

我也是別的朋有跟我講尼伊達論壇的。

作者: jerrygarry 時間: 2014-1-22 06:42:44

要不我崇拜你?行嗎?

作者: oh~my~gag 時間: 2014-1-22 10:48:56

真是佩服得六體投地啊

作者: fifidodo3 時間: 2014-1-24 04:08:07

沒看過比樓主發的好帖

作者: mic167 時間: 2014-1-24 09:27:42

我十目一行也還是看不懂啊

作者: weltergf 時間: 2014-1-25 20:54:41

好帖子，要頂！

作者: 津村浩介 時間: 2014-1-26 07:08:34

老大,我好崇拜你喲

作者: 鬼谷先生 時間: 2014-1-27 05:18:48

真是天底下好事多多

作者: madbull_zxr750 時間: 2014-1-28 09:57:32

好看的程度，心照不宣

作者: alvinsiusiu 時間: 2014-1-30 21:57:20

鑒定完畢.!

作者: [email protected] 時間: 2014-1-31 06:18:48

我等你喲

作者: xiao丸子 時間: 2014-1-31 13:06:45

我分享一下囉

作者: 牙`蔚 時間: 2014-1-31 20:14:21

今天無聊來逛逛

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