单晶硅片的尺寸与集成电路制程的发展
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硅(Si)是目前最重要的半导体材料,全球95%以上的半导体芯片和器件是用硅片作为基底功能材料而生产出来的。在可预见的未来,还没有其它材料(如石墨烯等)可以替代硅的地位。在半导体制造业中广泛使用各种不同尺寸与规格的硅片,通常包括4英寸、5英寸、6英寸、8英寸及12英寸,它们的基本规格如下表所示。直拉法和区熔法的比较
硅片尺寸越大,将来在制成的每块晶圆上就能切割出更多的芯片,单位芯片的成本也就更低。在1960年时期就有了0.75英寸(约20mm)左右的单晶硅片。在1965年左右Gordon Moore 提出摩尔定律时,还是以分立器件为主的晶体管,然后开始使用少量的1.25 英寸小硅片,进而集成电路用的1.5英寸硅片更是需求大增。之后,经过2英寸,3英寸,和4英寸。接下来5英寸,6英寸,8英寸,然后进入12英寸。业界较为公认的说法,1980年代是4英寸硅片占主流,1990年代是6英寸占主流,2000年代是8英寸占主流,到2002年时英特尔与IBM首先建12英寸生产线,到2005年已占20%,及2008年占30%,而那时8英寸已下降至54%及6英寸下降至11%。预计在2020年左右,18英寸(450mm)的硅片将开始投入使用。 半导体硅片尺寸发展历程
集成电路产业沿着摩尔定律发展,制程节点不断缩小,1971年集成电路的制程节点是10微米(百分之一毫米),发展到现在,三星和台积电量产10纳米(十万分之一毫米)即将实现量产,技术节点缩小到千分之一,意味着晶体管面积缩小百万分之一。集成电路制程发展历史
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