回顾和展望MOS集成电路的发展(pdf 4).pdf

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回顾和展望集成电路的发展

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路设计的不断改进对发展的重要作用
煳一或琳元照
以为代表的微电子技术给人们于其电路复杂性远远超过存储器,因此集成度不
的工作和生活带来了巨大的变革,特别是现在像存储器那样容易提高,但其发展速度也是相当
发展到信息时代,微电子技术更是必不可少的惊人的。年第一块微处理器芯片
关键技术之一。自年代以来,.,到年公司已研
%, 制出微处理器芯片,用
年的增长率已超过%,销售额首次突破工艺,集成度达到.。年,公司正
亿美元大关,达到亿美元,预计到式推出了多能奔腾芯片,,集
年将超过亿美元。微电子产品正在成了万个晶体营,主频达到。日本
向着高性能化、高智能化、低电压化和微型化方研制的位微处理器,采用.
向不断发展。特征尺寸,层金属布线的工艺,主频达
到,是目前速度最快的处理器。预计到
的发展速度
年,
存储器和微处理器是的两大典速度达到每秒次。
型代表产品,它们的发展标志着微电子技术的半定制的产品发展也非常迅速,主
发展水平。集成度的增长是衡量发展的要采用门阵列和标准单元设计方法。工艺是以
一个重要标志。集成度的增长基本遵循摩尔定为主。在集成规模上已达到百万门级,
律。进入年代以后,存储器的集成度预计年达到/
以每年倍的速度增长,人们把这个增长规门级。表总结了的发展及对
律叫作新的摩尔定律。在年代中期,开始研未来的预测。
制出兆位级芯片,到年已研制出工艺技术的提高是
.,开发出面
积为,共集成了亿个晶体管和发展的基础
亿个电容的芯片。目前生产水平是,预能够得到如此迅速的发展,是以集
计到年将投入生产,到成电路制造工艺的进步为基础。由于工艺技术
年将出现,到年将做到的提高,使特征尺寸不断减小,芯片面积不断增
,到年可能做到大。年代中期总结了前年
的存储器。人脑的记忆容量约., 的发展指出,特征尺寸大约每年减小%,而
也就是说多年后将会出现记忆容量超过人芯片面积大约每年增长%。从表也可以
脑的存储元件。看出特征尺寸减小和芯片面积增大的趋势。现
随机逻辑电路集成度增长速度比存储器要在每一代新产品的发展都要引入一些新的工艺
慢· 些,大约是每年增长倍。微处理器由技术。
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表的发展
年代
特征尺寸. . . .
随机逻辑门,苗片
位/芯片
垃/芯片
微处理器芯片尺寸叫
眷片尺寸【
硅片直径一圳~ ~ ~ —
布线层数~ ~ ~ —
电源电压. . . . .
器件尺寸的缩小依赖于精细图形技术。随工艺是多层互连技术的基础,是形成
着器件尺寸按比例缩小,提高分辨率变得越来平坦的多层介质多层金属膜的有效方法。目
越围难。目前,主要从两方面进一步提高光刻前,. 线宽的层金属互连已是成熟工
的分辨率:一是继续减小光源的波长,从紫外线艺,。随着
到深紫外线,如线的波长是,进入到亚金属线宽的减小,铝线的电流密度增加,将会出
微米范围后,采