半導(dǎo)體工業(yè)迎來(lái)電子元器件細(xì)微化新挑戰(zhàn)
半導(dǎo)體行業(yè)組織 (ITRS)發(fā)表的報(bào)告表明,半導(dǎo)體元器件越設(shè)計(jì)越小,其變化趨勢(shì)要快于兩年前的預(yù)測(cè),這為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)一系列新的挑戰(zhàn)。
半導(dǎo)體業(yè)日新月異,元器件工藝以快于預(yù)期的速度朝著細(xì)微化方向發(fā)展,在降低制造成本的同時(shí)賦予器件以更多的功能。
ITRS認(rèn)為,由于半導(dǎo)體制造工藝精細(xì)化進(jìn)程如此之快,傳統(tǒng)的晶體管很快將成為過(guò)時(shí)的玩意,將需要新的結(jié)構(gòu)來(lái)推動(dòng)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展。如果該產(chǎn)業(yè)繼續(xù)用目前的做法來(lái)縮小器件的尺寸,則它將在2014年前遇到麻煩。為避免走入困境,目前半導(dǎo)體業(yè)正在研究在CMOS中加入鍺等新的材料。其它材料包括超薄硅絕緣體。
但是,這些新材料只會(huì)使半導(dǎo)體業(yè)暫度難關(guān)。因此,晶體管的基本設(shè)計(jì)需要向雙門(mén)晶體管(double-gated transistors)、垂直晶體管(vertical transistors)和fin場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方向發(fā)展,這樣半導(dǎo)體業(yè)才能一路暢通,業(yè)內(nèi)人士稱該技術(shù)的研究正在走下坡路,因?yàn)槠渲兴捎玫牟牧想y于加工。而且,已找到高介電常數(shù)電介質(zhì)等新技術(shù)來(lái)解決上述難題。
International Roadmap Committee主席,同時(shí)亦在英特爾任職的Paolo Gargini說(shuō),“光刻尺寸和晶體管柵級(jí)長(zhǎng)度繼續(xù)向更小的方向加速發(fā)展,這意味著未來(lái)半導(dǎo)體芯片的小型化、高速化和便宜化的進(jìn)展將更為迅猛?!?/p>
Gargini說(shuō),“展望15年后的未來(lái),晶體管柵級(jí)長(zhǎng)度預(yù)計(jì)只有9納米。我們開(kāi)始考慮超越平面技術(shù),甚至CMOS以后的器件。”