微細(xì)加工與mems技術(shù)引論(編輯修改稿)
2025-05-29 07:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 處理器 Core i7： 32納米工藝，包含近 20億只晶體管。 晶體管集成數(shù)量的發(fā)展 Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 21 ? 據(jù)報(bào)道 ， 英特爾將于 2022年底推出采用 22 nm工藝的 MPU， 包含近290億只晶體管； ? 英特爾 預(yù)計(jì)建設(shè) 、 裝備 22nm工藝工廠的資本支出將增加到 90億美元； ? 英特爾將聯(lián)合三星 、 東芝等廠商進(jìn)行 10nm制造工藝研發(fā) ， 在 2022年之前三大巨頭將會(huì)升級(jí)到 10nm級(jí)別制造工藝 。 晶體管集成數(shù)量的發(fā)展 22nm 測(cè)試芯片 intel Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 22 集成電路工業(yè)發(fā)展的另一些規(guī)律： 建立一個(gè)芯片廠的造價(jià)也是每 3 年乘以 4 ； 線條寬度每 6 年下降一半； 芯片上每個(gè)器件的價(jià)格每年下降 30% ~ 40% ； 晶片直徑的變化： 60年： 英寸， 65年： 1 英寸， 70年： 2 英寸， 75年： 3 英寸， 80年： 4 英寸， 90年： 6 英寸， 95年： 8 英寸（ 200 mm ）， 2022年： 12 英寸（ 300 mm）。 Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 23 2022年 1992年 1987年 1981年 1975年 1965 年 50mm 100mm 125mm 150mm 200mm 300mm 450mm 2吋 4吋 5吋 6吋 8吋 12吋 18吋 2022年 硅片尺寸（ Wafer Size）的發(fā)展 Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 24 美國(guó) 1997 ~ 2022 年半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展規(guī)劃 1997 1999 2022 2022 2022 2022 2022 比特 /芯片 256M 1 G 4 G 16 G 64 G 256 G 特征尺寸（ μm） 晶片直徑（ mm） 200 300 300 300 300 450 450 三、集成電路的發(fā)展展望 目標(biāo)：集成度 、可靠性 、速度 、功耗 、成本 努力方向：線寬 、晶片直徑 、設(shè)計(jì)技術(shù) Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 25 可以看出，專家們認(rèn)為， 在未來一段時(shí)期內(nèi)， IC 的發(fā)展仍將遵循摩爾定律 ， 即集成度每 3 年乘以 4 ，而線寬則是每 6年下降一半。 硅技術(shù)過去一直是，而且在未來的一段時(shí)期內(nèi)也還將是微電子技術(shù)的主體 。 目前硅器件與集成電路占了 2022多億美元的半導(dǎo)體市場(chǎng)的 95% 以上。 Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 26 摩爾定律的問題： ? 特征尺寸的縮小已經(jīng)接近原子量級(jí)，量子效應(yīng)越來越明顯。 ? 芯片功耗。由于越來越多的器件集成在更小的面積內(nèi)，單位面積的熱量也成倍增加。 ? 電流泄漏、熱噪。 The Moore’s Law－摩爾定律 Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 27 ITRS國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖 融合 SiP＋ 3D集成 Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 28 “ More Moore”－芯片特征尺寸的不斷縮小。 ? 從幾何學(xué)角度指的是為了提高密度、性能和可靠性在晶圓水平和垂直方向上的特征尺寸的繼續(xù)縮小 ? 與此關(guān)聯(lián)的 3D結(jié)構(gòu)改善等非幾何學(xué)工藝技術(shù)和新材料的運(yùn)用來影響晶圓的電性能。 More Moore Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 29 More Moore HighK材料： 高介電常數(shù)，取代 SiO2作柵介質(zhì)，降低漏電。HighK材料相對(duì)介電常數(shù)為 25左右，甚至可以到 37。 LowK 材料： 低介電常數(shù)，減少銅互連導(dǎo)線間的電容，提高信號(hào)速度。 LowK材料相對(duì)介電常數(shù)在 3左右。 Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 30 25 nm FINFET MOS transistor Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 31 Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 32 ITRS國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖 Microelectronic Fabrication amp。 MEMS Technology 33
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