硅的介电常数（硅的介电常数温度对应表）

硅的介电常数

在双大马士革技术中描述，硅的介电常数，隔开两层金属的介质是二氧化硅。然而，对于高性能电路，这种材料存在一个问题。金属电阻（R）和电容（c）的联合作用就会使集成电路的信号变慢。这称为系统的RC常量。对电容因素的一个主要贡献是用于隔离金属层间的材料的介电常数，该层被称为中间金属介质(IMD）。二氧化硅的介电常数是3．9左右。根据SIA的国际半导体技术路线图，硅的介电常数，在2年的时间框架（参见下图）中，成功的电路要求k值低至1.5-2.0的范围内。除了介电特性外，IMD还必须有一些化学和机械的特性。它们包括热稳定性（随后的金属工艺能带着原来的膜通过一些高达450℃的热过程）、好的刻蚀选择性、无针孔、对耐受芯片应力足够的适应性和与其他工艺的可匹配性。

硅的介电常数温度对应表

我想用英特尔在45nm节点采用高K金属栅极技术为例，说明“出奇”的重要性。戈登·摩尔对这项创新给予了非常高的评价：“高K栅极介电质+金属栅极晶体管是自上世纪60年代晚期推出多晶硅栅极金属氧化物半导体（MOS）晶体管以来，晶体管技术领域里最重大的突破。”为什么呢？

我们说45nm制程，不是指的芯片上每个晶体管的大小，也不是指用于蚀刻芯片形成电路时采用的激光光源的波长，而是指芯片上晶体管和晶体管之间导线连线的宽度，简称线宽。半导体业界习惯上用线宽这个工艺尺寸来代表硅芯片生产工艺的水平。因为线宽越小，晶体管也越小，让晶体管工作需要的电压和电流就越低，晶体管开关的速度也就越快，这样新工艺的晶体管就可以工作在更高的频率下，随之而来的就是芯片性能的提升。从单个晶体管的角度来看，为了延续摩尔定律，硅的介电常数，需要每两年把晶体管的尺寸缩小到原来的一半。

硅的介电常数是多少

来自加拿大安大略省安大略科技大学的ShreeniketJoshi和AmirkianooshKiani在《光电进展》的最新出版物中讨论了用于预测3D纳米网络硅结构的光学常数和带隙能量的混合人工神经网络和分析模型。

本研究介绍了一种测定新型硅薄膜（纳米材料）光学性质的可靠方法。用脉冲激光束轰击硅片，在玻璃上沉积硅薄膜。由于可用的实验数据有限，因此发现新型纳米材料的光学性质具有挑战性。现有的光学特性计算模型比较复杂，容易产生误差，硅的介电常数，本研究提出了一种利用人工神经网络分析模型的新方法。使用人工神经网络的目的是开发一个数学函数来预测新型薄膜的光学常数。该方法的准确率为95%。

制造装置原理图。来源：Elsevier