ТЕХНОЛОГИЯ
Корпорация Intel (www.intel.com) действует как хорошо отлаженный конвейер по разработке и внедрению новых производственных полупроводниковых технологий. Недавно она приоткрыла завесу над деталями грядущего 65-нанометрового техпроцесса для логических схем, который по плану должен сменить 90-нанометровый процесс в 2005 г.
При переходе на 65-нанометровую технологию Intel добавит в процессоры восьмой слой металлизации
Несколько слов о применении механически напряженного кремния, увеличивающего быстродействие микросхем. При этом не стоит представлять себе зажатый в тисках или растянутый кристалл микросхемы. Для ускорения работы КМОП-микросхемы p-канальные транзисторы нужно сжимать (в направлении от истока к стоку), а n-канальные, наоборот, растягивать. Как же это делается? В области обоих электродов p-канальных транзисторов имплантируют германид кремния (SiGe), а над затвором n-канального прибора помещают специальную "шапочку" из нитрида кремния Si
N
. При переходе на технологический процесс 65 нм степень механического напряжения будет увеличена, благодаря чему возрастет выигрыш в быстродействии.
Улучшатся и электрические характеристики транзисторов. Так, ток в открытом состоянии возрастет на 10-30% при неизменном токе утечки. Варьируя геометрию транзисторов, создатели микросхем могут снижать энергопотребление без сокращения производительности либо увеличивать скорость работы без изменения энергопотребления. Напряжение питания схем в зависимости от назначения устройства будет лежать в диапазоне от 0,7 до 1,1 В. Толщина подзатворного оксида останется прежней (1,2 нм), но емкость затвора сократится примерно на 20% благодаря уменьшению его площади. Максимальная частота переключения транзисторов увеличится ориентировочно в 1,4 раза.
Применять технологию КНД (кремний на диэлектрике) в Intel пока не планируют. Согласно оценкам специалистов, паразитные емкости pn-переходов между транзисторами и подложкой незначительны по отношению к другим емкостям, в частности емкостям металлических межсоединений.
Для уплотнения разводки электрических цепей инженеры решили добавить восьмой слой металлизации, причем пространство между проводниками будет заполняться новым диэлектриком - оксидом кремния с примесью углерода. Он уменьшит емкость между соседними проводниками, снизив паразитные перекрестные наводки и энергопотребление схем в динамическом режиме. Из предлагаемых архитектурных нововведений отметим ключевые схемы, обесточивающие незадействованные блоки кэш-памяти.
Отрабатывая нанометровую технологию, микросхемотехники Intel создали шеститранзисторную ячейку статической памяти площадью 0,57 мкм
. С помощью этой структуры была спроектирована и изготовлена микросхема памяти емкостью 70 Мбит. Площадь кристалла составила 110 мм, а общее число транзисторов на нем превысило 500 млн.
Обычно при сокращении технологических норм на фабриках Intel заменяется около 30% оборудования. Однако в этом цикле процент замены будет бo/льшим - в связи с применением новых материалов.
В целом технология 65 нм позволит выпустить более быстрые и/или экономичные процессоры как с точки зрения цены, так и энергосбережения. 4 Дополнительную информацию по данной теме вы найдете в Интернете по адресу: www.intel.com/research/silicon.
