近来,在 IEDM 2024 大会上,台积电初次揭露了其令人瞩目的 2nm 工艺。这一工艺带来了许多重大突破,在晶体管密度、功能和功耗等方面表现出色。相较于 3nm 工艺,台积电 2nm 工艺的晶体管密度添加 15%,平等功耗下功能进步 15%,平等功能下功耗下降 24 - 35%。该工艺引入了全盘绕栅极(GAA)纳米片晶体管,有助于调整通道宽度,平衡功能与能效。一起,新增 NanoFlex DTCO 技能,能开发更优的单元。
此外,还有第三代偶极子集成,包含 N 型、P 型,支撑六个电压阈值档。经过改善,N 型、P 型纳米片晶体管的 I/CV 速度大幅度的进步。比照传统的 FinFET 晶体管,新工艺在低电压下能效显着进步,频率进步约 20%,待机功耗下降约 75%。
SRAM 密度到达创纪录的每平方毫米约 38Mb。台积电 2nm 还应用了全新的 MOL 中段工艺、BEOL 后段工艺,电阻下降 20%。值得一提的是,第一层金属层只需一步蚀刻、一次 EVU 曝光就可以完结,大幅度的下降了复杂度。
自 28nm 工艺以来,台积电历经六代工艺改善,单位面积的能效比已进步超越 140 倍。