微電子器件工藝學(xué)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 07:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5 6 6 發(fā)布年代 存儲(chǔ)容量 元件數(shù) /個(gè) 特征尺寸 /μ m 1970 1Kb 103 1973 4 Kb 104 1975 16Kb 104 1979 64Kb 105 1982 256Kb 105 1985 1Mb 106 1988 4Mb 106 1990 16Mb 107 1994 64Mb 108 1996 256Mb 108 1999 1Gb 109 2022 2Gb 109 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（ DRAM）發(fā)展年表 發(fā)布年代 型號(hào) 晶體管數(shù) /個(gè) 特征尺寸 /μ m 1971 4004 2250 1972 8008 3000 1974 8080 4500 1976 8085 7000 1978 8086 29000 1982 80286 134000 1985 80386 275000 1989 80486 1202200 1993 Pentium 3100000 1995 Pentium Pro 5500000 1997 PentiumⅡ 7500000 1999 PentiumⅢ 24000000 2022 PentiumⅣ 42022000 2022 PentiumⅣ 55000000 微處理器發(fā)展年表 摩 爾 定 律 在 1960年 ， Intel 公司的創(chuàng)始人之一 Gordon ， 集成電路的功能隨時(shí)間呈指數(shù)增長(zhǎng)規(guī)律 1975年摩爾提出了關(guān)于集成電路集成度發(fā)展的“ 摩爾定律 ” ， 這個(gè)定律說 ， 集成度 (即電路芯片的電子器件數(shù) )每 18個(gè)月翻一番 ， 而價(jià)格保持不變甚至下降 。 近三十年的發(fā)展規(guī)律較精確地證實(shí)了這個(gè)定律 。 由此可見這一領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)激烈的程度 。 （ 5年翻 10倍 ） 1997年到 2022年的工藝技術(shù)變化 第一次產(chǎn)品出貨年份 1997 1999 2022 2022 2022 2022 2022 特征尺寸 / nm 250 180 130 100 70 50 35 D R A M 尺寸/ bi t s 2 5 6 M 1G 8G 64G 晶片尺寸 / m m 200 300 300 300 300 300 450 柵極氧化層/ nm 3 4 1 . 9 2 . 5 1 . 3 1 . 7 0 . 9 1 . 1 1 . 0 結(jié)深度 / nm 50 1 0 0 42 70 25 43 20 33 15 30 硅技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃 年 1997 1999 2022 2022 2022 2022 最小特征尺寸 250nm 180nm 130nm 100nm 70nm 50nm DRAM比特 /芯片 256M 1G 4G 16G 64G 256G DRAM芯片尺寸（ mm2） 280 400 560 790 1120 1580 微處理器晶體管 /芯片 11M 21M 76M 200M 520M 最大布線層數(shù) 6 67 7 78 89 9 最小掩模板數(shù)目 22 2224 24 2426 2628 28 最小工作電壓（ V） 微電子器件的挑戰(zhàn) ? 原因： 最小器件尺寸一直以大約每年 13％的速度在減小（即每三年減少 30％），最小的特征長(zhǎng)度沖 2022年的 130nm縮小到2022年的 35nm。 主要挑戰(zhàn)： ? 1，超淺結(jié)的形成：器件尺寸小于 100nm ? 2，超薄氧化層 ,當(dāng)柵極長(zhǎng)度縮小至 130nm ? 3，硅化物的形成 ,降低寄生電阻，用硅化鈷或硅化鎳替代硅化鈦 ? 4，金屬連線的新材料，高電導(dǎo)率銅及低介電常數(shù)絕緣體或無機(jī)材料替代鋁 ? 5，功率限制，限制最大開關(guān)速率或每個(gè)芯片上的柵極數(shù)目，這和半導(dǎo)體材料的工作溫度有關(guān) ? 6， SOI工藝的整合，淺結(jié)由 SOI的厚度控制 ? 由 Intel為代表的多家公司正在開發(fā)“ 極端紫外 ” 光刻技術(shù)，用氙燈將波長(zhǎng)降至 ； ? IBM則致力于 X射線光刻技術(shù)研究工作 研究前沿 微電子工業(yè)的未來 ? 21世紀(jì)前 20年，以 PC 的需求驅(qū)動(dòng)集成電路發(fā)展 ? 21世紀(jì)后 20年，除 PC會(huì)繼續(xù)發(fā)揮影響外，與inter相結(jié)合的，可移動(dòng)的，網(wǎng)絡(luò)化的，智能化的，多媒體的 實(shí)時(shí)信息設(shè)備和系統(tǒng)將是主要驅(qū)動(dòng)力
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