理论教育 半导体制造技术的演进与发展

半导体制造技术的演进与发展

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:更新体硅IC设计必将增加电路的复杂性,从而增加IC制造成本。因此,除了在改进IC设计和优化工艺方面下功夫以外,更应着重寻找新材料与新结构的器件。1959年美国仙童公司的诺伊思开发出用于IC的Si平面工艺技术,从而推动了IC制造业的大发展。图1.5仙童公司制造的IC

半导体制造技术的演进与发展

在今后十年里,便携式电子产品(如智能电话、便携式计算机、掌上计算机PDA、电子医疗器械等)以其小型化、低重量、低电压、低功耗、无须制冷等优点而备受青睐,有望成为发展最快的电子产品门类。据报道,1993年,低压、低功耗IC在整个IC市场所占份额仅为4%,而到2018年,低压、低功耗IC将占整个IC市场的40%,这些电子产品对IC芯片(如DRAM、SRAM、DSP等)的要求是低压(电源电压为1 V或更低)、低功耗(小于100 mW)、高性能。尽管按等比缩小的CMOS工艺以集成度高、功耗最低、成本最低被认为是实现上述要求的最佳工艺,但是最近研究表明,当电源电压低于1 V时,普通体硅CMOS电路速度剧减,这是因为当降低阈值电压时,很难做到不使器件电流驱动性能下降和不增大静态泄漏电流,加之器件驱动性能的下降因器件寄生效应(如源、漏间结电容)、内层互连布线和结电容的增加而显得更为严重。因此,为了实现CMOS芯片的高速、低功耗,必须在以下几个方面进行技术上的革新,如更新IC设计,采用新型材料(如SOI、低介电介质),使低阻金属(Cu)互连。更新体硅IC设计必将增加电路的复杂性,从而增加IC制造成本。因此,除了在改进IC设计和优化工艺方面下功夫以外,更应着重寻找新材料与新结构的器件。

1959年美国仙童公司的诺伊思(R.Noicy)开发出用于IC(见图1.5)的Si平面工艺技术,从而推动了IC制造业的大发展。(www.daowen.com)

图1.5 仙童公司制造的IC(1959年)

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