 |
Корпорация Intel завершила разработку технологии производства логических микросхем с использованием проектной нормы 0,13 мкм (130 нанометров). Эта технология позволяет изготавливать микросхемы, размер транзисторов которых составляет около одной тысячной толщины человеческого волоса. Новый технологический процесс - важная веха в неустанной деятельности корпорации Intel по уменьшению размеров и повышению производительности компьютерных интегральных схем. Применение процесса в массовом производстве, которое начнется в 2001 году, позволит создать новое поколение высокопроизводительных процессоров с количеством транзисторов более 100 млн. и тактовыми частотами в несколько ГГц.
С помощью нового технологического процесса корпорация Intel создала действующие интегральные схемы статической памяти и процессоры, в которых применяются транзисторы с шириной затвора 70 нанометров (нм) и толщиной оксидного слоя затвора 1,5 нм, медные соединительные проводники и диэлектрические слои с малой диэлектрической проницаемостью (нанометр - одна миллиардная доля метра). Корпорация Intel - первый в мире производитель, завершивший разработку 130-нм технологического процесса и продемонстрировавший его готовность к производству сложных интегральных схем. Подробная информация о новой технологии будет представлены на международной конференции International Electron Devices Meeting (IEDM) в декабре текущего года.
"Нынешнее достижение вновь убеждает нас в справедливости закона Мура, - отметил Санлин Чжоу (Sunlin Chou), вице-президент Intel и генеральный менеджер подразделения Technology and Manufacturing Group. - Необходимо воздать должное нашим исследовательским группам, которые успешно решают все возникающие технические проблемы, приближая появление новых поколений полупроводниковых технологий".
Сегодняшнее объявление продолжает 10-летнюю традицию Intel по представлению новых производственных технологий каждые два года.
"130-нм процесс корпорации Intel вобрал в себя удивительно много прорывов в области технологии, - добавил Чжоу. - Мы начали работать над этими технологиями несколько лет назад. Мы уверены, что наш 130-нм производственный процесс первым в отрасли выйдет на уровень массового производства, позволив создать продукцию с максимальным уровнем производительности, плотности элементов и эффективности использования энергии".
Самые быстродействующие в мире транзисторы
и самые эффективные соединения
130-нм производственный процесс корпорации Intel позволяет создавать самые быстрые в мире транзисторы - основу быстродействующих процессоров. Это достигается благодаря самому малому размеру затвора и применению самых тонких пленок. Длина затвора транзистора в новом процессе Intel составляет всего 70 нм (0,07 микрона), что является наименьшим значением в отрасли. Кроме того, в новой технологии используются оксидные слои изоляции затвора толщиной всего 1,5 нм, что также является наименьшей величиной для технологии промышленного уровня. Это обеспечивает высочайшие рабочие характеристики транзистора при малых напряжениях питания.
Помимо сверхмалых размеров затвора и тонких оксидных слоев, в 130-нм технологическом процессе Intel применяется высокоэффективная технология межсоединений на основе шести слоев двухслойных медных проводников. Медь обладает лучшей электропроводностью, чем алюминий, который использовался для металлизации в технологических процессах Intel предыдущих поколений. Большое отношение толщины проводников к ширине (1,6:1) позволяет уменьшить их электрическое сопротивление при высокой плотности размещения. Емкость соединительных проводников удается уменьшить благодаря применению в качестве изолирующего материала легированного фтором диоксида кремния SiO2, имеющего малую диэлектрическую проницаемость (3,6). Из диэлектрика с малой величиной диэлектрической проницаемости выполнена изоляция между слоями металлизации. Хорошее качество изоляции позволяет избежать взаимных помех между электрическими сигналами.
Большее быстродействие транзисторов и высокая эффективность межсоединений в 130-нм технологическом процессе Intel позволят увеличить быстродействие интегральных схем на 65%, по сравнению с уровнем, который обеспечивает 180-нм технология.
Меньшая потребляемая мощность и стоимость
Интегральные схемы Intel, изготовленные по 130-нм технологии, будут работать при напряжении 1,3 В и менее, что на 20% меньше, чем схемы на основе существующих технологий. Применение таких процессоров в мобильных компьютерах позволит снизить энергопотребление и увеличить срок службы батарей.
Чем больше становится объем кэш-памяти процессоров, тем большее влияние на площадь поверхности кристалла и стоимость производства начинает оказывать размер ячейки статической памяти (SRAM). Разрабатывая 130-нм технологический процесс, корпорация Intel уделила особое внимание уменьшению размера ячейки SRAM. В результате удалось создать характеризующиеся высоким выходом годных кристаллы статической памяти на базе ячейки SRAM из шести транзисторов, имеющие размеры 2,45 квадратного микрона, что в 2,3 раза меньше, чем при использовании 180-нм процесса. В процессе разработки находится еще более компактная ячейка статической памяти размером 2,09 квадратного микрона - самая маленькая ячейка SRAM из известных в отрасли.
Как уже сообщалось, корпорация Intel планирует начать производство 300-мм кремниевых пластин на основе 130-нм технологического процесса в 2002 году. Производство 200-мм пластин начнется примерно на год раньше. Себестоимость кристаллов, изготовленных на 300-мм пластинах, будет по меньшей мере на 30% ниже, чем на 200-мм пластинах.
Подтвержденная готовность к производству
Корпорация Intel следует сложившейся практике, в соответствии с которой возможности новых производственных процессов отрабатываются и демонстрируются на реальных тестовых продуктах. В течение прошедшего года с применением 130-нм технологического процесса изготавливались кремниевые пластины с тестовыми интегральными схемами статической памяти емкостью 18 мегабит. В настоящее время эти микросхемы SRAM работают на частоте свыше 1,6 ГГц. В ходе дальнейшего совершенствования технологического процесса планируется достичь и более высоких частот. Кроме того, на базе нового технологического процесса изготавливались процессоры с более высокими тактовыми частотами, чем при использовании 180-нм технологии.
Более подробную информацию о полупроводниковых технологиях Intel можно найти в новом разделе Web-сайта Intel, посвященном полупроводниковым технологиям, по адресу www.intel.com/research/silicon.
