元器件尺寸越来越微细令半导体工业感到棘手

上网时间: 2001年12月11日? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:semiconductor? 半导体? ITRS?

半导体行业组织International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS)日前发表的报告认为,半导体元器件越设计越小,其变化趋势要快于两年前的预测,这为半导体产业带来一系列新的挑战。

半导体业日新月异,元器件工艺以快于预期的速度朝着细微化方向发展,在降低制造成本的同时赋予器件以更多的功能。1999年ITRS预测DRAM器件将以100纳米的工艺量产。但在今天,部分大型半导体厂商的研发主管则宣称,2005年DRAM的尺寸将缩小至90纳米。

同样是在1999年,ITRS认为在发展光刻技术过程中面临一些难题。但今日ITRS则认为,原来的那些问题将不复存在,因为光刻技术将在几年后让位于超紫外线技术。

ITRS认为,由于半导体制造工艺精细化进程如此之快,传统的晶体管很快将成为过时的玩意,将需要新的结构来推动半导体技术的发展。如果该产业继续用目前的做法来缩小器件的尺寸,则它将在2004年前遇到麻烦。为避免走入困境,目前半导体业正在研究在CMOS中加入锗等新的材料。其它材料包括超薄硅绝缘体。

但是,这些新材料只会使半导体业暂度难关。因此,晶体管的基本设计需要向双门晶体管(double-gated transistors)、垂直晶体管(vertical transistors)和fin场效应晶体管的方向发展,这样半导体业才能一路畅通。ITRS在1999年预测,低介电常数电介质技术将有助于解决半导体业当时面临的制造工艺难题。但是目前,业内人士称该技术的研究正在走下坡路,因为其中所采用的材料难于加工。而且,已找到高介电常数电介质等新技术来解决上述难题。

International Roadmap Committee主席,同时亦在英特尔任职的Paolo Gargini说,“光刻尺寸和晶体管栅级长度继续向更小的方向加速发展,这意味着未来半导体芯片的小型化、高速化和便宜化的进展将更为迅猛。”

Gargini说,“展望15年后的未来,晶体管栅级长度预计只有9纳米。我们开始考虑超越平面技术,甚至CMOS以后的器件。”

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