Halbleitertechnologie von A bis Z

Alles über Halbleiter und die Waferfertigung

Half-Pitch

In integrierten Schaltkreisen bezeichnet der Pitch die Summe von Line und Space. Line ist dabei die Breite einer Leiterbahn und Space der Abstand zur nächsten Leiterbahn. Sind Line und Space identisch (Verhältnis 1:1), so entspricht der Half-Pitch genau der Breite der Leiterbahnen bzw. der Isolationsschicht dazwischen.

Pitch, Line und Space einer Halbleiterstruktur

Der Half-Pitch (hp) ist definiert als der kleinste Half-Pitch zweier Leiterbahnen in einem Produkt. Da die Abmessungen in dynamischen Speicherzellen (DRAM) am geringsten sind, geben diese den Half-Pitch des jeweiligen Technologieknotens an (DRAM half-pitch bzw. DRAM metal-pitch/2). Auf Grund von anderen Anforderungen an die Betriebsspannung in Logikprodukten ist der Half-Pitch hier größer als in Speicherzellen.

Häufig ist bei Half-Pitch auch von der kleinsten Struktur (minimum feature size) in einem Chip die Rede, was jedoch definitionsgemäß nicht korrekt ist.

Der Half-Pitch wird von der International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) benannt, welcher die meisten Halbleiterhersteller folgen. Die ITRS orientiert sich dabei am mooreschen Gesetz. Die kleinste Struktur liegt dabei üblicherweise unter dem aktuellen Technologieknoten (bspw. 20 nm Gate bei 45-nm-Technologie = 45 nm half-pitch), weshalb half-pitch und minimum feature size nicht gleichgesetzt werden können.

Technologieknoten nach der ITRS

Auf Grund der aktuellen Entwicklung will die ITRS den Technologieknoten zukünftig nicht mehr alleine an dynamischen Speichern festlegen. Die Skalierung von Flash- und MPU/ASIC-Produkten folgt einem zweijährigen Rhythmus, wohingegen bei DRAMs nur alle drei Jahre eine Verkleinerung stattfindet. Daher könnten auch Flashspeicher (flash poly silicon half-pitch bzw. flash poly-pitch/2) oder die Gatelänge in MPU/ASIC-Produkten als Vorgabe dienen.