Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с 65 нм )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Изготовление полупроводниковых
приборов
4-ФАХ-NAND-C10.JPG
Масштабирование MOSFET
( технологические узлы )
Будущее

65  нм процесса продвигается литографический узел используется в объемном КМОПЕ ( МОП - транзистор ) производстве полупроводников . Напечатанная ширина линий (то есть длина затвора транзистора ) может достигать 25 нм при номинальном процессе 65 нм, в то время как шаг между двумя линиями может быть больше 130 нм. [1] Для сравнения , клеточные рибосомы имеют длину около 20 нм от конца до конца. Кристалл объемного кремния имеет постоянную решетки 0,543 нм, поэтому такие транзисторы имеют размер порядка 100 атомов в поперечнике. Toshiba иSony объявила о 65-нанометровом процессе в 2002 году, [2] до того, как Fujitsu и Toshiba начали производство в 2004 году [3], а затем TSMC начала производство в 2005 году. [4] К сентябрю 2007 года Intel , AMD , IBM , UMC и Chartered также производили Чипы 65 нм.

Хотя размеры элементов могут составлять 65 нм или меньше, длины волн света, используемого для литографии, составляют 193 нм и 248 нм. Изготовление субволновых элементов требует специальных технологий визуализации, таких как оптическая коррекция приближения и фазосдвигающие маски . Стоимость этих методов существенно увеличивает стоимость производства полупроводниковых изделий с субволновой длиной волны, причем стоимость увеличивается экспоненциально с каждым новым технологическим узлом. Кроме того, эти затраты умножаются на увеличивающееся количество слоев маски, которые должны быть напечатаны с минимальным шагом, и снижение урожайности от печати такого большого количества слоев на передовой технологии. Для новых конструкций интегральных схем это влияет на стоимость прототипирования и производства.

Толщина затвора, еще один важный параметр, уменьшена до 1,2 нм (Intel). Только несколько атомов изолируют «переключающую» часть транзистора, заставляя заряд течь через нее. Этот нежелательный эффект, утечка , вызван квантовым туннелированием . Новый химический состав диэлектриков затвора с высоким κ необходимо сочетать с существующими технологиями, включая смещение подложки и множественные пороговые напряжения, чтобы предотвратить утечку из-за чрезмерного потребления энергии.

Документы IEDM от Intel в 2002, 2004 и 2005 годах иллюстрируют отраслевую тенденцию, заключающуюся в том, что размеры транзисторов больше не могут масштабироваться вместе с остальными размерами функций (ширина затвора изменилась только с 220 до 210 нм при переходе от технологий с 90 до 65 нм ). Однако межсоединения (металлические и многопозиционные) продолжают сжиматься, тем самым уменьшая площадь кристалла и стоимость кристалла, а также сокращая расстояние между транзисторами, что приводит к более сложным устройствам с более высокими характеристиками по сравнению с более ранними узлами.

Пример: 65 нм процесс Fujitsu [ править ]

  • Длина затвора: от 30 нм (высокая производительность) до 50 нм (низкая мощность)
  • Напряжение ядра: 1,0 В
  • 11 соединительных слоев Cu с использованием нанокластерного кремнезема в качестве диэлектрика со сверхнизким κ (κ = 2,25)
  • Шаг Металл 1: 180 нм
  • Источник / сток силицида никеля
  • Толщина оксида затвора: 1,9 нм (n), 2,1 нм (p)

Фактически существует две версии этого процесса: CS200, ориентированный на высокую производительность, и CS200A, ориентированный на низкое энергопотребление.

[5] [6]

Процессоры, использующие технологию производства 65 нм [ править ]

  • Sony / Toshiba EE + GS ( PStwo ) [7] - 2005 г.
  • Intel Core - 05 января 2006 г.
  • Intel Pentium 4 (Cedar Mill) - 16 января 2006 г.
  • Intel Pentium D 900-серии - 16 января 2006 г.
  • Intel Xeon ( Sossaman ) - 14 марта 2006 г.
  • Intel Celeron D (ядра Cedar Mill) - 28 мая 2006 г.
  • Intel Core 2 - 27 июля 2006 г.
  • AMD Athlon 64 серии (начиная с Лимы) - 20 февраля 2007 г.
  • AMD Turion 64 X2 series (начиная с Tyler) - 2007-05-07
  • Процессор Microsoft Xbox 360 "Falcon" - 2007–09 гг.
  • Графический процессор NVIDIA GeForce 8800GT - 29 октября 2007 г.
  • Sony / Toshiba / IBM Cell ( PlayStation 3 ) (обновлено) - 30 октября 2007 г.
  • Sun UltraSPARC T2 - 2007–10
  • AMD Phenom серии
  • IBM z10
  • Процессор Microsoft Xbox 360 "Opus" - 2008 г.
  • Семейство TI OMAP 3 [8] - 2008-02 гг.
  • ВИА Нано - 2008-05
  • AMD Turion Ultra - 2006-06 [9]
  • Процессор Microsoft Xbox 360 "Jasper" - 2008–10 гг.
  • Лунгсон - 2009
  • Nikon Expeed 2 - 2010 г.
  • МЦСТ Эльбрус 4С - 2014 [10]
  • SRISA 1890ВМ9Я - 2016 [11]

Ссылки [ править ]

  1. ^ План развития отрасли на 2006 год. Архивировано 27 сентября 2007 года в Wayback Machine , таблица 40a.
  2. ^ «Toshiba и Sony добились значительных успехов в технологиях обработки полупроводников» . Toshiba . 3 декабря 2002 . Проверено 26 июня 2019 .
  3. ↑ Уильямс, Мартин (12 июля 2004 г.). «Fujitsu и Toshiba начинают пробное производство 65-нм чипов» . InfoWorld . Проверено 26 июня 2019 .
  4. ^ «Технология 65 нм» . TSMC . Проверено 30 июня 2019 .
  5. ^ "ссылка на пресс-релиз" . Архивировано из оригинала на 2011-09-27 . Проверено 10 августа 2008 .
  6. ^ ссылка на презентацию
  7. ^ «ソ ニ ー 、 65 нм 対 応 の 半導体 設備 設備 導入。 3 年 間 で 2,000 億 円 の 投資» . pc.watch.impress.co.jp . Архивировано 13 августа 2016 года.
  8. ^ http://focus.ti.com/pdfs/wtbu/ti_omap3family.pdf
  9. ^ «TG Daily - AMD готовит 65-нм процессоры Turion X2» . Архивировано из оригинала на 2007-09-13 . Проверено 4 марта 2008 .
  10. ^ "Микропроцессор Эльбрус-4С" .
  11. ^ "ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН: Разработка СБИС" .

Источники [ править ]

  • «Intel сократит утечку Prescott на 75% на 65 нм» . Реестр. 31 августа 2004 . Проверено 25 августа 2007 .
  • Инженерный образец ядра "Yonah" Pentium M , IDF Spring 2005, ExtremeTech
  • «Наносиликон AMD 65 готов к работе» . Спрашивающий. 2 сентября 2005 . Проверено 25 августа 2007 .


Предшествующий
90 нм		 Производственные процессы MOSFETПреемник
45 нм