Minimale Strukturgröße

Die minimale Strukturgröße (englisch minimum feature size) ist eine Längeneinheit (Symbol: F) im Bereich der Herstellung von Halbleiterbauelementen. Sie bezeichnet den Wert der kleinsten Struktur, die zuverlässig fotolithografisch hergestellt werden kann. Zur Bestimmung wird in der Regel das halbe Abstandsmaß (

half pitch

) einer periodischen Linienstruktur als Referenzstruktur genutzt.

Da die Form und Zusammenstellung (das Design) von Halbleiterelementen und -funktionsgruppen sich größtenteils nicht ändert, sondern nur die Herstellungstechnik, wird die Größe in Vielfachen der kleinsten Einheit angegeben (z. B. eine SRAM-Speicherzelle mit ca. 140 F² und eine DRAM-Speicherzelle mit ca. 6–10 F²).

Neben der absoluten Größenangabe von Elementen ist die minimale Strukturgröße für die Namensgebung eines neuen Technologieknotens, z. B. 28-nm-Technologieknoten bzw. 28-nm-Technik. Der Umkehrschluss ist jedoch nicht zwangsläufig möglich, da mit der kontinuierlichen Verbesserung der Fertigungstechniken eines Technologieknotens es möglich wird, kleinere Strukturen zu fertigen. In der Praxis wird ein Schaltkreisentwurf aber nur stufenweise in Form eines Technologieknotens (Verkleinerung um den Faktor 0,7) oder Pseudo-Technologieknotens verkleinert. Bis in die späten 2000er Jahre war dies mit der Einführung neuer Fertigungstechniken verbunden, die es erst erlaubten kleinere Strukturen zuverlässig zu fertigen. Ab dem 28-nm-Technologieknoten sowie der Einführung von FinFETs und anderen Transistordesigns ist diese Zuordnung schwerer bzw. unklar geworden.

Siehe auch: Strukturgröße

Literatur

• Chris Mack: Fundamental principles of optical lithography. Wiley-Interscience, 2008, ISBN 978-0-470-01893-4, S. 9–11.