微电子杂谈
前天素芷姐姐说,让我详细说说半导体的发展趋势。以及俺的专业,前沿等
等,俺今天想了一想,就当做自己的更新吧。
首先呢,这个半导体涉及到的方面很多,我在这里不可能都说到,同时也不
现实。因为我也不是很了解其他方面。这个要是具体说的话,恐怕我也没那个能
力。因为随便一个方向,我们都是一门课。所以下面也就是泛泛而谈啦。
半导体是一个比较大的行业,具体有半导体传感器,集成电路,还有半导体
工艺等等。关于素芷说的半导体的先进理论,恐怕国内研究的不是很多。或者我
不是很了解,研究理论属于理学的东西,我属于工科生吧。
首先来说说半导体工艺吧。现在拥有自己独立晶圆制造的公司很少,大部分
都是自己设计电路,然后找晶圆厂,让人家加工。这样既节省人力,还节省财力。
半导体工艺就是一套制造集成电路芯片的流程。也可以认为是工艺线,比如in
ter的30纳米的芯片,就是最小尺寸为30纳米的一个工艺线。(上面仅仅
是举个例子,具体特征尺寸是多大,我也忘却了)
国内这种晶圆厂很少,大部分都是台湾的。比如上华,中芯国际等等。还有
就是国外的一些厂商。现在大部分的晶圆都是300mm的晶圆,也有400mm
的晶圆厂商。在工艺里面,随着特征尺寸的不断缩小,就有很多方面需要改进。
比如光刻技术,掺杂等等。
关于半导体传感器这个方面,主要是利用半导体材料的一些特性,制造出对
某些参数敏感的传感装置。比如,常见的有压力传感器,温度传感器,加速度,
陀螺,流量传感器,磁传感器等等。半导体传感器的优势在于可以与接口电路单
片集成。这个需要利用MEMS工艺。何为MEMS呢,就是micro electronic
machine system,大概就是这样吧,如果单词个别拼错了,还望理解啊。翻译
成汉语,就是微机电系统。现在还有NEMS,N代表nano,纳米的意思。
也即是特征尺寸变为纳米级别的啦。
国内现在MEMS和NEMS具体什么发展趋势,俺不是很了解。但是MEMS
主要就是利用体硅工艺或者表面硅工艺对半导体材料进行加工。当然也有不
是半导体材料,比如LIGA技术,准LIGA技术等等。这个属于微机械加工
的范畴啦,在国内有一些高校的精密仪器专业也从事这方面的研究。
微电子工艺有了,半导体传感器表头有了,那么剩下的就是信号处理电路啦。
俺现在学习的就是这个方向。确切的说,叫做集成电路设计与应用,可以设计接
口电路,但不仅仅局限于设计接口电路。
不知道你对集成电路如何理解。举个例子,inter的CPU就是一个集
成电路芯片,只不过人家的要先进很多。目前国内主流的工艺都是0.5μm或
者0.18微米的工艺。人家inter很早就已经开始使用90nm的工艺啦。
所以这个是没有可比性的。但是很多技术,国外对国内实行技术封锁,所以即使
人家已经很先进,国内依旧很落后。
有的时候就是这样,越是自己学习或者从事的方向,越是不敢去说自己懂。
所以关于这个集成电路方面,俺也不说什么了,因为实在是太落后。再者就是各
种电路知识的应用,说了估计也没没什么兴趣。
知道半导体的人,应该都知道摩尔定律吧。就是在相同的面积上,每18个
月,集成的器件数翻倍。这个定律一直在影响着半导体行业,还记得刚开始的时
候,忘记是微软的总裁还是IBM的总裁说过,世界上对于大型机的需求不会超
过10台。现在看来,显然他最初预测错误啦。不过现在大部分的计算机都是个
人计算机,对于大型机的需求还是不多,但是绝对超过了10台。
其实,我学的这个方向,说的具体点就是CMOS集成电路设计。很多人都
说,CMOS工艺已经成了集成电路发展的一个瓶颈。开始有人研究新的材料。
比如石墨烯,碳纳米管等等。但是那些也就是处于刚刚研究的阶段,这也是前沿
的一些东西。之前有报道说,IBM已经使用碳纳米管答出来一个MOS管啦。
但是要具体实现上百万个MOS管还有待于研究。
当今社会,信息变化太快。所以要想有所发展,就需要多学科交叉。只有这
样才能有所发展,有所建树。这也就是最近半导体传感器中的生物传感器,或者
是生物芯片比较火的原因。生物芯片的出现,可以改变很多现在医学中的限制。
比如对于DNA的鉴定,还有比如体检,验血等等,都可以很大程度上缩短所用
的时间,增加准确性。
以上都是俺的个人观点,如有雷同,纯属巧合。如有疑惑,就当瞎扯。不要
当真,认真你就输了。俺说的这些,前提是你知道半导体行业的,所以有什么没
有说清楚,留言就好。俺会选择性给你解释的,因为有些东西俺也不是很懂。不
懂就不要装懂啦,尤其是学术问题。
忽然觉得,说了那么多,感觉都是很大的方面。有点甲、大、空的趋势,虽
然“甲”这个词用的不太好。鉴于你经常会用同音字,俺也来用一个,哈哈找一
个小的方面说说吧。比如现在非常流行的CCD,还有MOS传感器。就是那个
投影仪的镜头和手机摄像头。当然这个也属于光电子的研究范畴,这也是上面所
说的多学科交叉啦。关于那个CCD,俺不是很懂,只是知道很赚钱。那个MO
S传感器,随着智能手机最近的越来越多,需求量也是不断增加,也是很赚钱的。
国外貌似有人研究这个的,俺也不是很懂。研究僧嘛,贵在深入了解某一方面,
学习已经养成研究的能力。而不在于广泛地涉猎。
上面的一些数据也许不是非常正确,具体可以网上查询。我工作的地方没有
网络,所以就是简单凭自己的记忆啦。
[ 本帖最后由 angle0821 于 2013-6-7 22:12 编辑 ]