什么是堆栈式CMOS?
堆栈式CMOS是指同一芯片上多层CMOS电路的堆叠。其主要特点在于将多个逻辑层及同层逻辑功能集成在一起,这样就可以减少传输线路,提高电路运行速度,增强芯片的抗噪声和抗干扰能力等优点。
为什么长时间不被采用?
虽然堆栈式CMOS有这样的优点,但长时间内其并未被广泛采用,其主要原因是技术上的问题,如:
- 难以解决器件中间层之间的电气连接问题
- 芯片内热量产生和热量扩散难度大,容易因为温度过高而影响芯片稳定性
- 生产上的成本过高,且缺乏标准化生产流程,导致堆栈式CMOS芯片的良品率较低。
新进展和未来应用前景
随着技术的不断进步,堆栈式CMOS逐渐得到了解决方案:
- 采用堆栈式晶体管,使器件发挥出更优异的性能
- 采用低温多晶硅(LTPS)技术,可以极大地提高堆栈式CMOS芯片的可靠性和寿命
- 针对成本和良品率的问题,不断改进工艺和设计,使芯片生产成本进一步降低,同时提高芯片良品率。
由于堆栈式CMOS在高速处理器和存储器中的能耗和占用面积明显优于传统的平面式CMOS,且其缩小尺寸后仍能保持性能优势,因此被广泛运用到可穿戴设备和智能家居等领域。