45 нм процесс - 45 nm process

редактировать

Согласно Дорожной карте международных технологий для полупроводников, 45 nm MOSFET технология узел должна относиться к средней половине шага ячейки памяти, изготовленной примерно в период 2007–2008 годов.

Matsushita и Intel начали массовое производство 45-нм чипов в конце 2007 года, а AMD начала производство 45-нм чипов в конце 2008 года, а IBM, Infineon, Samsung и Chartered Semiconductor уже завершили разработку общей 45-нм технологической платформы. В конце 2008 года SMIC была первой китайской полупроводниковой компанией, которая перешла на 45 нм, получив лицензию на 45 нм техпроцесс у IBM. В 2008 году TSMC перешла на 40-нм техпроцесс.

Размеры многих критических элементов меньше длины волны света, используемого для литографии (т.е. 193 нм и 248 нм). Для создания субволновых деталей используются различные методы, например, более крупные линзы. Двойной узор также используется для уменьшения расстояний между элементами, особенно если используется сухая литография. Ожидается, что большее количество слоев будет структурировано с длиной волны 193 нм в узле 45 нм. Ожидается, что перемещение ранее рыхлых слоев (таких как Metal 4 и Metal 5) с длины волны 248 нм на длину волны 193 нм будет продолжено, что, вероятно, приведет к дальнейшему росту затрат из-за трудностей с фоторезистами 193 нм .

Содержание
  • 1 Высококачественный диэлектрик
  • 2 Демонстрации технологии
  • 3 Коммерческое введение
  • 4 Пример: 45-нм техпроцесс Intel
  • 5 Процессоры, использующие 45-нм технологию
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Диэлектрик с высоким κ

Изготовители микросхем изначально высказывали озабоченность по поводу введения новых материалов с высоким κ в стопку затворов с целью уменьшения плотности тока утечки. Однако в 2007 году и IBM, и Intel объявили, что у них есть решения с высоким коэффициентом диэлектрика и металлическими затворами, что Intel считает фундаментальным изменением в конструкции транзистора. NEC имеет также вводят в производство материалы с высоким КПД.

Демонстрации технологий

Преемниками 45-нм технологии являются 32 нм, 22 нм и затем 14 нм технологии.

Коммерческое внедрение

Matsushita Electric Industrial Co. начало массовое производство микросхем система на кристалле (SoC) для цифрового потребительского оборудования на основе техпроцесса 45 нм. в июне 2007 года.

Intel поставила свой первый 45-нм процессор, серию Xeon 5400, в ноябре 2007 года.

Многие подробности о Penryn были опубликованы на апрельской конференции 2007 года Форум разработчиков Intel. Его преемник называется Нехалем. Важные достижения включают добавление новых инструкций (в том числе SSE4, также известного как Penryn New Instructions) и новых материалов для изготовления (наиболее важно диэлектрик на основе гафния ).

AMD выпустила свои Sempron II, Athlon II, Turion II и Phenom II (обычно в порядке возрастания производительность), а также процессоры Shanghai Opteron, использующие техпроцесс 45 нм в конце 2008 года.

Xbox 360 S, выпущенный в 2010 году, имеет Процессор Xenon, изготовленный по 45-нм техпроцессу.

Модель PlayStation 3 Slim представила Cell Broadband Engine по 45-нм техпроцессу.

Пример: 45-нанометровый процесс Intel

На IEDM 2007 были раскрыты более подробные технические детали 45-нанометрового процесса Intel.

Поскольку иммерсионная литография здесь не используется, создание литографического рисунка усложняется. Следовательно, метод разрезания линий с двойным узором явно используется для этого процесса 45 нм. Кроме того, впервые используется диэлектрик с высокой диэлектрической проницаемостью для решения проблем утечки затвора. Для узла 32 нм корпорация Intel начнет использовать иммерсионную литографию .

  • Шаг затвора 160 нм (73% от генерации 65 нм)
  • Шаг изоляции 200 нм (91% от генерации 65 нм), что указывает на замедление масштабирования изоляции расстояния между транзисторами
  • Широкое использование фиктивных металлических медных затворов и фиктивных затворов
  • Длина затвора 35 нм (такая же, как при генерации 65 нм)
  • Эквивалентная толщина оксида 1 нм, с переходным слоем 0,7 нм
  • Процесс «последний затвор» с использованием фиктивного поликремния и дамасского металлического затвора
  • Выравнивание концов затвора с использованием второго фоторезистного покрытия
  • 9 слоев оксида, легированного углеродом, и межсоединения из меди, последний из которых представляет собой толстый слой «перераспределения»
  • Контакты, имеющие форму прямоугольников, а не кругов для локальных межсоединений
  • Бессвинцовая упаковка
  • привод nFET 1,36 мА / мкм ток
  • 1,07 мА / мкм ток возбуждения pFET, на 51% быстрее, чем генерация 65 нм, с более высокой подвижностью дырок из-за увеличения с 23% до 30% Ge во встроенных стрессорных элементах SiGe

В недавнем исследовании Chipworks было обратное инженерии, было обнаружено, что траншейный Контакты были сформированы в виде слоя «Металл-0» в вольфраме, который служил локальным межсоединением. Большинство контактов траншей были короткими линиями, ориентированными параллельно воротам, закрывающим диффузию, в то время как контакты ворот были еще более короткими линиями, ориентированными перпендикулярно воротам.

Недавно было обнаружено, что в микропроцессорах Nehalem и Atom использовались ячейки SRAM, содержащие восемь транзисторов вместо обычных шести, чтобы лучше приспособить масштабирование напряжения. Это привело к штрафу за площадь более 30%.

Процессоры с использованием 45-нм технологии
Ссылки
Внешние ссылки

.

Перед началом. 65 нм CMOS производственные процессыПреемник. 32 нм
Последняя правка сделана 2021-07-19 02:06:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте