半导体工艺技术中的纳米是指什么的单位

半导体工艺技术中的纳米是指什么的单位,第1张

纳米是长度量单位,是一米的十亿分之一(千米→米→厘米→毫米→微米→纳米), 4倍原子大小,万分之一头发粗细。纳米技术是是指制造体积不超过数百个纳米的物体,其宽度相当于几十个原子聚集在一起。

硅片尺寸(8英寸、12英寸)上加工纳米级的电路,就能容纳更多晶体管,做出体积更小更复杂的电路。

把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即便发展下去,从理论上讲终将会达到限度。这是因为,如果把电路的线幅变小,将使构成电路的绝缘膜的为得极薄,这样将破坏绝缘效果。

纳米技术有很多种,基本上可以分成两类,一类是由下而上的方式或称为自组装的方式,另一类是由上而下所谓的微缩方式。前者以各种材料、化工等技术为主,后者则以半导体技术为主。

以前我们都称 IC 技术是「微电子」技术,那是因为晶体管的大小是在微米(10-6米)等级。但是半导体技术发展得非常快,每隔两年就会进步一个世代,尺寸会缩小成原来的一半,这就是有名的摩尔定律(Moore’s Law)。

大约在 15 年前,半导体开始进入次微米,即小于微米的时代,尔后更有深次微米,比微米小很多的时代。到了 2001 年,晶体管尺寸甚至已经小于 0.1 微米,也就是小于 100 纳米。因此是纳米电子时代,未来的 IC 大部分会由纳米技术做成。但是为了达到纳米的要求,半导体制程的改变须从基本步骤做起。每进步一个世代,制程步骤的要求都会变得更严格、更复杂。


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