芯片层数揭秘从单层到多层结构的技术进化
芯片层数揭秘：从单层到多层结构的技术进化
在现代电子设备中，微型化、集成度和性能是关键。芯片的发展也是这一过程中的一个重要组成部分。芯片由数十亿个晶体管组成，它们通过复杂的电路网络相互连接以实现特定的功能。这些晶体管被嵌入到硅基板上，并通过多层金属线路进行连接。
单层结构：早期的微处理器采用了单层结构，这种设计简单但效率低下。在这种设计中，所有逻辑门都是在同一平面上布局，这限制了晶体管之间的交叉点，从而影响了整体计算速度。
双层金属（DMOS）：随着技术的发展，双层金属（DMOS）芯片出现了。这类芯片使用两个不同的金属材料来制作不同电压级别的导线，使得更高密度和更快速度成为可能。但由于仍然存在于同一平面的限制，因此其性能并未完全释放出来。
多重金属（MIM）：进一步提高性能的是多重金属（MIM）技术。这项技术允许在不同的栈中使用不同类型和数量的金属材料，以此来创建更加精细和灵活的地图，同时降低热量损耗。
3D 集成电路：为了超越传统二维设计，科学家们开始开发三维集成电路。这项技术允许将功能分散在垂直方向上，而不仅限于水平方向，从而创造出比传统方法更小、更强大的系统。
侧向堆叠与垂直堆叠：最近几年，一些公司已经成功地开发出了侧向堆叠与垂直堆叠等新型制程工艺。这些工艺可以同时包含更多栈，同时减少每个栈内部元件间距，从而极大地提高整个系统效率和可靠性。
超级深紫外光(SDUV) lithography：未来，由于摩尔定律接近边界，我们需要寻求新的解决方案。超级深紫外光(SDUV) lithography 是一种前瞻性的制造技术，它能够打破当前尺寸下限，将物理极限推迟到至少2020年代末至2030年代初。此时，我们或许能看到真正意义上的“无锐角”三维集成电路，那将彻底改变我们的生活方式。
