Транзисторы Intel, итог пленные по
технологии «р
есп
анутогп кремнии»
Ш
Г
#
;
......
1
SiGs fl
ис
Y
.
f
i
........ .......
'Sm
É É
m m
'--- к
Камщ«j
T**ymra
ч>мм«>
Рис.7
переносчиков тока — здесь кристалличе-
ская решетка «сжимается» в направлении
движения электрического тока, и потому
«дырочный» ток течет свободнее. В обоих
случаях прохождение тока значительно об
легчается: в первом случае (N M O S ) про-
хождение рабочего тока в канале «уско-
ряется» на 1 0% , во втором (P M O S ) —
на 25% . Сочетание же обеих технологий
(растяжения и сжатия решетки) в транзи-
сторе обеспечивает 20-30-пр оцентны й
прирост в скорости прохождения р аб о -
чего тока, а значит, и в скорости с р а б а -
тывания устройства.
Применение технологии «растянутого
кремния» в обои х типах транзисторов
(N M O S и P M O S ) приводит к значительно-
му повышению производительности тран-
зисторов при повышении себестоимости
их производства на каких-то 2%.
Транзистор, изготовленный по техноло-
гии
tri-gate,
— новый тип транзистора, р аз-
работанный в корпорации Intel для обес
печения возможности развертывания но
вого 45-наном етрового технологического
процесса в 2007 году. Вышеописанные в
этой статье транзисторы — планарные, т.е.
у них есть один плоский затвор, парал-
лельный поверхности кремниевой подлож-
ки. В транзисторе на основе технологии
tri-gate используется новая трехмерная
структура, в которой затворы «обернуты»
вокруг трех сторон кремниевого канала.
Традиционный планарный транзистор
м ожно сравнить со скоростным ш оссе на
вершине горы (гора с плоской вершиной
и вертикальными сторонами), по которо-
му, как машины, путешествуют электри-
ческие сигналы. П ри использовании но-
вой трехмерной конструкции сигналы пу-
теш ествуют не только по вершине, но и
по вертикальным стенам, отсю да и назва-
ние — tri-gate.
Класс транзисторов, изготовленных на
основе технологии
TeraHertz,
был пред-
ставлен корпорацией Intel в 2001 году.
Так вот, эти транзисторы р аб о таю т на
частотах переключения порядка терагерц
(т.е. они способны переключаться более
чем триллион раз за секунду) и обл ад а-
ю т способностью к м асш табированию .
Такой транзистор предназначен для то-
го, чтобы максимизировать уровень про-
изводительности при уменьшении энерго-
потребления и стоимости производства.
О б а типа транзисторов на основе тех-
нологий high-k/metal gate и tri-gate отно-
сятся к классу TeraHertz.
На следующие 90
А теперь, как и было обещ ано, о наи-
более близкой перспективе — о
90-нм про-
изводственной технологии
для микропроцессоров от In-
tel. Благо эта технология, в
отличие от 45-нм, уже прак-
тически «на пороге», а про-
цессор
Prescott,
где она ис-
пользуется, должен выйти на
массовый рынок в январе
200 4 года.
Как было объявлено в
августе 200 2 г., Intel исполь-
зует уникальную техноло-
гию «растянутого кремния»
(strained silicon technology)
при изготовлении микросхем
с проектной нормой 90 нм
(1 нанометр — одна милли-
ардная доля метра). Стоит
сказать, что на срезе чело-
веческого волоса может по-
меститься около тысячи транзисторов, соз-
данных по 90-нм производственному тех-
процессу. Размер каждого такого транзи-
стора можно сравнить с размерами виру-
са гриппа (около 100 нм).
Теперь поговорим о прочих характе-
ристиках 90-нм техпроцесса, используе-
мого Intel. В качестве изолятора для за -
твора транзисторов
(рис.
8
)
по-прежнему
Г.гс$ N it —1
1
w
L
поя*«р*с'аь"г»*чрс»и* о
w i
ектрик ’атыэра
Тагилом :
Рис
.8
используется пленка диоксида кремния тол-
щиной в 1.2 нм (5 атомарных слоев). В са-
мих микросхемах применяется 7 слоев б о -
лее плотных и высокоскоростных медных
соединений
(рис. 9).
В качестве диэлектри-
Рис.9
ка медных соединений используется но-
вый материал с низкой диэлектрической
проницаемостью. Э тот материал умень-
ш ает величину паразитной емкости, кото-
рая возникает между медными соедини-
тельными проводам и в чипе, повы ш ает
скорость передачи сигналов внутри чипа
и снижает его энергопотребление. 6-тран-
зисторные ячейки памяти S R A M (статиче-
ской памяти) при новом техпроцессе име-
ют площадь всего около
1
мкм2
(рис.
10
).
М ар к Бор, старший почетный сотруд-
ник, директор по архитектуре техпроцес-
сов и интеграции подразделения Techno-
logy and Manufacturing G ro u p корпора-
ции Intel, по поводу нового техпроцесса
сказал: «90-нанометровая технология яв-
ляется воплощением стра-
тегии корпорации Intel —
всегда быть на поколение
впереди конкурентов. В на-
ших транзисторах исполь-
зуются разработки (в том
числе и технология растя-
нутого кремния), недоступ-
ные пока ни одному из н а-
ших конкурентов. Только
корпорации Intel удалось
использовать диэлектрик с
низким значением коэффи-
циента к для изоляции мед-
ных соединений, тогда как
другие компании ещ е толь-
ко испытывают найденные
ими материалы в л аб ор а-
торных условиях. Intel пер-
вой, используя 90-нм тех-
процесс, уменьшила разм ер ячейки памя-
ти S R A M до одного квадратного микро-
на, что позволило уменьшить разм ер чи-
па в целом и одновременно увеличить раз-
м ер интегрированной на кристалле кэш-
памяти».
Нанометры - в массы
Кук уже говорилось, о б использова-
нии технологии «растянутого кремния» в
технологическом процессе 9 0 нм было
объявлено в 2 0 0 2 г. С тех пор снижение
числа дефектов на выпускаемых крем-
ниевых подлож ках ш ло гор аздо более
высокими темпами, нежели это было свой-
ственно предыдущим поколениям произ-
водственных технологий (0.18 и 0.13 мкм).
Собственно, это и позволило спустя все-
го год с небольш им перейти к полном ас-
ш табном у пром ыш ленном у производст-
ву по 0.09 мкм (90 нм) технологии.
К ор пор аци я Intel начи нает пром ы ш -
ленные поставки устройств, изготовлен-
ных по технологии 9 0 нм с использова-
нием растянутого кремния, буквально
на днях. Н а ф абриках Intel D 1 C в Хиллс-
б о р о (ш т.О регон) и И Х в Р и о-Р анчо
(шт. Н ью -М ексико) эта технология н а -
чинает внедряться в м ас с ов ое п р о и з-
водство. Третьей ф абрикой по п рои з-
водству 90-н м продукции Intel станет
F a b 2 4 в Лейкслипе (Ирландия), которая
вступи т в стр о й в п е р в ой п о л о ви н е
2 0 0 4 года. А все конкурирую щ и е ком-
пании только лишь при ступаю т к экспе-
рим ентам по использованию «растяну-
того кремния».
..
Н а основе 3 0 0 мм подложек с исполь-
зованием 90-нм техпроцесса будут изго-
тавливаться процессоры Pentium М сле-
дую щ его поколения для мобильных П К
(известные пока под кодовым наим ено-
ванием Dothan) и процессоры Pentium 4
следую щ его поколения для настольных
П К (известные как Prescott). Корпорация
Intel планирует использовать технологию
«растянутого кремния» и в техпроцессе
следующ его поколения с проектной нор-
мой 65 нм (соответствующий техпроцесс
1264 планируется к промышленному вне-
дрению в 2 0 0 5 году,
рис.
6
).
Благодарю
украинское представи-
тельство компании Intel
и
лично
О лега
Горбачева
за оказанную помощь при
написании статьи.
предыдущая страница 21 Мой Компьютер 2004 52 читать онлайн следующая страница 23 Мой Компьютер 2004 52 читать онлайн Домой Выключить/включить текст