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友望 發達集團副董事長
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來源：哈拉閒聊
發佈於 2022-10-29 08:20
有趣的文章：半導體知識 為何老美非要保護台積電不可--1
7奈米製程是啥？
一般人可能會以為做半導體晶片跟做蛋糕一樣 ，一層一層疊上去就會成功了， 但是蛋糕做壞了還能吃 ，半導體做壞了，漏電太大的，耗電太多的、速度太慢的則只能報廢 。
記得40年前年我初入半導體業時，聯電最先進的製程是6微米，也就是6000奈米，後來艱辛的進入3微米，也就是3000奈米，那時候的工程師還可以用光學顯微鏡，看看產品有沒有缺點。因為光波波長400-800奈米。時隔40年，不知不覺中，半導體製程竟然已經跨過1000奈米，進入130奈米，28、14 奈米，來到7奈米天險了，而且連5、3、2奈米的路程圖也攤開來。
一顆矽原子直徑約0.1奈米，如果製程最薄處真的只有7奈米厚，就是說一片絕緣物是用70顆矽原子組成的氧化矽，這麼薄的城牆，基本上是比1mm玻璃還透光的，更有趣的是，依照量子力學，所有被關在牆內的電子，雖然90%在牆內，卻會有10%分佈在牆外，這種現象是量子力學的必然，與製程良窳無關，但是這種量子現象，從巨觀世界看，就是電晶體D-S間有10%漏電，也就是水龍頭關不死的意思。
7奈米世界的IC電路設計工程師，必需在忍受D-S間有漏電，如同使用有漏水的水龍頭，設計浴室一樣。要用漏電的邏輯閘設計出可以用的邏輯電路，遊戲規則不再是以前絕對的1=100% 全通電 ，0=0% 完全斷電，而是類比型的1=70% 通電，0=30%漏電。這種情形對我們這些玩過類比電路的老骨頭，覺得沒啥困難，因為古代的鍺電晶體Icbo漏電也是很嚴重。 但是對數位時代的小孩而言，可能會瘋掉 。
Icbo 是古代鍺電晶體常見的熱漏電，與主題無關，在這裏暫不詳談。
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