著名的“摩爾定律”提出,集成電路上可容納的元器件的數目,每隔約18至24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。當前,在摩爾定律引領下的集成電路生產正在逼近物理定律的極限,“后摩爾時代”已經來臨。
集成電路縮小至納米尺度后泄漏電流導致的功耗問題,成為當前微電子領域亟待解決的關鍵科學問題。
集成電路產業鏈可以大致分為電路設計、芯片制造、封裝測試三個主要環節,其中半導體產品的加工過程主要包括芯片制造(前道,Front-End)和封裝(后道,Back-End)測試,其中芯片制造生產工藝復雜,工序繁多,生產過程需要使用到多種輔助性石英器件,因而高純度石英材料是半導體IC芯片生產過程中廣泛使用的關鍵性輔助耗材。
在電子封裝領域,封裝環氧塑封料作為封裝主要材料之一,在電子封裝中起著非常關鍵的作用。常見的環氧塑封料的主要組成為填充料60-90%,環氧樹脂18%以下,固化劑9%以下,添加劑3%左右。現用的無機填料基本上都是球形石英粉。
相關專家表示,高端硅基材料是集成電路發展的基石,硅基材料及器件的創新將決定未來集成電路及相關信息技術的發展。
絕緣體上的硅是應用前景廣泛的高端硅基襯底材料,憑借其獨特的結構,可實現器件全介質隔離、抗輻射、高速、低功耗等。
當前,“后摩爾時代”以“感知”為特征,微電子發展更強調將具有不同功能的非數字器件,包括功率器件、射頻器件等互相組合與互補金屬氧化物半導體電路集成。
發展硅基異質集成材料技術應得到格外重視,這一技術將為突破摩爾定律極限新路徑、發展單芯片多樣化功能集成,突破寬帶光信息傳輸、交換與處理集成芯片關鍵技術提供材料支撐。
同時,面對“后摩爾時代”集成電路的功耗瓶頸問題,應當加大基礎研究投入,提前布局新結構新原理器件,面向下一代計算架構的新器件技術,實現材料-器件-電路-系統-算法的協同設計,滿足未來低功耗、智能、安全器件/芯片的需求。
2018年中國非金屬礦產業高峰論壇石英相關專題技術報告:
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高技術硅材料對石英資源的技術需求
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石英石板材砂的清潔生產線設計與實踐
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二氧化硅/鋅新型抗菌劑的制備及其應用
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持續增加中...
來源:中國科學報
編輯整理:粉體技術網
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