芯片製程技術節點

芯片製程技術節點是指芯片上的電子元件之特徵，即電子元件所能達到的最小尺寸；而芯片面積相同時電子元件尺寸愈小，芯片就能容納得下愈多的電子元件(主要為晶體管)，芯片的性能也隨之提升。

自芯片商業化量產以來的頭三十餘年裡，芯片製程技術節點的名稱與晶體管柵極的長度(gate length)和半節距有關^[1]，但自1997年起，它們之間已開始沒有關聯；芯片製程技術節點之命名與柵極的長度、柵極間的節距(gate pitch)、及金屬層間的節距(metal pitch)並不相同，而是成了各廠家為了市場營銷而推出的商業命名。^[2][3][4][5]因此對10納米及更先進的芯片製程技術節點，現業界較普遍以晶體管密度和芯片總體性能為準，^[1]例如相較於上一代芯片，新款芯片之性能一般需提升約五分之一左右，方能被歸入下一代芯片製程技術節點。^[6]

芯片製程技術節點列表

自1960年代中期芯片商業化量產以來，芯片製程技術也如影隨形的伴隨着發展了大約30餘代：其中每代又包含幾個節點等級，大致可以分為：

代數	技術節點	推出時間	產品樣例
1	50 微米[7][8][9][10]	1960年代初期[7][8][9][11]	仙童公司 µLogic (Micrologic)[7][8][9][11]
2	16/20 微米[7][8][9][12]	1960年代中期至末期[7][8][9]	RCA CD4000 series[7][8][9][12]
3	10/12微米[7][8][9][13]	1960年代末期至1970年代初期[7][8][9]	英特爾 Intel 4004[7][8][9][13]
4	7/8微米[7][8][9]	1970年代初期[7][8][9]	英特爾 Intel 1103（英語：Intel 1103）[7][8][9]
5	5/6微米[7][8][9]	1970年代初期至中期[7][8][9]	英特爾 Intel 8080[7][8][9]
6	3/3.5微米	1970年代末期	英特爾 Intel 8085
7	2/2.5微米[14]	1980年代初期[14]	貝爾實驗室 BELLMAC-8 (WE212)（英語：BELLMAC-8）[14]
8	1.3/1.5微米	1980年代初期至中期	英特爾 Intel 80286
9	1/1.2微米	1980年代中期至末期	英特爾 Intel 80386
10	0.75/0.8微米	1980年代末期至1990年代初期	英特爾 Intel 80486
11	0.65/0.7微米[15]	1990年代初期[15]	超威半導體 Am486（英語：Am486）[15]
12	0.5/0.6 微米	1990年代初期至中期	英特爾 奔騰OverDrive P54C
13	0.28/0.35微米	1990年代中期至末期	英特爾 奔騰Pro P54CS
14	0.24/0.25微米	1990年代末期	超威半導體 AMD K6-2
15	0.18/0.22微米	1990年代末期至2000年代初期	超威半導體 AMD Athlon
16	0.13/0.15微米	2000年代初期	英特爾 奔騰M
17	90/110納米	2000年代初期至中期	英特爾 奔騰4
18	65/80納米	2000年代中期	英特爾 奔騰D
19	55/60納米[16]	2000年代中期至末期[16]	三星 DDR2 SDRAM[16]
20	40/45納米	2000年代末期	英特爾 Intel Core i7 Lynnfield
21	38/39納米[17]	2000年代末期至2010年代初期[17]	三星 DDR4 SDRAM[17]
22	32/34納米	2010年初期	英特爾 Westmere
23	28/30納米[18]	2010年初期至中期[18]	高通 高通驍龍 S4[18]
24	20/22 納米	2010年中期	英特爾 Ivy Bridge
25	16/18納米[19]	2010年中期至2017年[19]	三星 1X-nano 動態隨機存取存儲器[19]
26	12/14納米	2014年開始量產	英特爾 Broadwell
27	10/11納米	2016年開始量產	高通驍龍 835
28	7/8 納米	2018年開始量產	蘋果公司 Apple A12 Bionic
29	5/6 納米	2020年開始量產	蘋果公司 Apple A14
30	3/4納米	2023年開始量產	蘋果公司 Apple A17 Pro
31	1.8/2納米	三星[20]和台積電計劃2025年開始量產。[21][22]	未知
32	1/1.4納米	英特爾計劃2029年開始量產。[23]	未知

先進制程和成熟製程

業界對先進制程和成熟製程並無統一定義，最為廣泛應用的有兩個，分別為世界最大芯片市場中國大陸和世界最大半導體生產設備供應國美國所定：中國大陸對先進和成熟製程之定義較為寬鬆，即28納米及以上的芯片製程為成熟製程，小於28納米的為先進制程。^{[24][25][26][27][28]}如此定義的科學依據是根據芯片設計：當晶體管的尺寸小於25納米以下時，傳統的平面場效應管(planar field effect transistor / planar FET)的尺寸已經無法縮小，所以須採用鰭式場效應晶體管(FinFET)以將場效應管立體化，方能達到更小的製程。第23代28納米製程為能採用平面場效應管，用於大規模商業化量產芯片的最後一代製程，和其他更早更大，均採用平面場效應管的製程，一起被歸入成熟製程。^{[24][25][26][27][28]}

美國對先進和成熟製程之定義較中國大陸為嚴格，即大於18納米的芯片製程為成熟製程，18納米和小於18納米的為先進制程。^{[29][30][31][32]}如此定義的科學依據是根據芯片生產設備：乾式光刻機即使採用多重曝光技術，也無法達到大規模商業化量產16/18納米芯片所需的良率，因此從第25代16/18納米製程起，必須只能採用濕式光刻機；^[33]芯片生產成本和技術難度也隨之大幅增加。美國於2020年代初為扼制中國大陸發展先進芯片製造業，對中國大陸發起的封鎖制裁措施之一，就是禁運斷供16納米邏輯芯片和18納米存儲芯片所需的芯片生產設備。^{[29][30][31][32]}