stringtranslate.com

45-нм процесс

Согласно Международной технологической карте полупроводников , процесс 45 нм представляет собой технологический узел MOSFET , относящийся к среднему полушагу ячейки памяти, произведенной примерно в 2007–2008 годах.

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 создание общей 45-нм технологической платформы. В конце 2008 года SMIC стала первой китайской полупроводниковой компанией, перешедшей на 45 нм, получив лицензию на массовый процесс 45 нм 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 объектов используются различные методы, такие как линзы большего размера. Также было введено двойное нанесение рисунка , чтобы помочь сократить расстояния между элементами, особенно если используется сухая литография. Ожидается, что больше слоев будут иметь структуру 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 продолжится, что, вероятно, приведет к дальнейшему росту затрат из-за трудностей с фоторезистами 193 нм .

Диэлектрик с высоким κ

Производители микросхем первоначально выразили обеспокоенность по поводу использования новых материалов с высоким κ в стеке затворов с целью снижения плотности тока утечки . Однако в 2007 году и IBM, и Intel объявили, что у них есть решения с диэлектриками и металлическими затворами с высоким κ, что Intel считает фундаментальным изменением в конструкции транзисторов . [1] NEC также внедрила в производство материалы с высоким κ.

Демонстрации технологий

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

Коммерческое введение

Компания Matsushita Electric Industrial Co. начала 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 серии Xeon 5400 в ноябре 2007 года.

Многие подробности о Penryn появились на форуме разработчиков Intel в апреле 2007 года . Его преемника зовут Нехалем . Важные достижения [4] включают добавление новых инструкций (включая SSE4 , также известных как новые инструкции Penryn) и новых материалов для изготовления (наиболее важным является диэлектрик на основе гафния ). 45-нм техпроцесс Intel обеспечивает плотность транзисторов 3,33 миллиона транзисторов на квадратный миллиметр (MTr/мм2). [5]

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

Xbox 360 S , выпущенный в 2010 году, оснащен процессором Xenon , изготовленным по 45-нм техпроцессу. [6]

Модель PlayStation 3 Slim представила процессор Cell Broadband Engine , изготовленный по 45-нм техпроцессу. [7]

Пример: техпроцесс Intel 45 нм.

На IEDM 2007 были раскрыты дополнительные технические подробности 45-нм техпроцесса Intel. [8]

Поскольку здесь не используется иммерсионная литография, нанесение литографического рисунка сложнее. Следовательно, для этого 45-нм процесса явно используется метод двойного рисунка с вырезанием линий. Кроме того, впервые используется диэлектрик с высоким κ для решения проблем утечки затвора. Для 32-нм узла Intel начнет использовать иммерсионную литографию .

В ходе обратного проектирования Chipworks в 2008 году [11] было обнаружено, что траншейные контакты были сформированы в виде слоя «Металл-0» вольфрама, служащего локальным межсоединением. Большинство траншейных контактов представляли собой короткие линии, ориентированные параллельно воротам, покрывающие диффузию, тогда как контакты ворот представляли собой еще более короткие линии, ориентированные перпендикулярно воротам.

Недавно было обнаружено [12] , что в микропроцессорах Nehalem и Atom используются ячейки SRAM , содержащие восемь транзисторов вместо обычных шести, чтобы лучше масштабировать напряжение. Это привело к штрафу за площадь более 30%.

Процессоры, использующие технологию 45 нм

Рекомендации

  1. ^ «IEEE Spectrum: решение High-k» . Архивировано из оригинала 26 октября 2007 года . Проверено 25 октября 2007 г.
  2. ^ «Технология 40 нм». ТСМС . Проверено 30 июня 2019 г.
  3. ^ «История». Самсунг Электроникс . Samsung . Проверено 19 июня 2019 г.
  4. ^ «Отчет об улучшениях серии Penryn» (PDF) . Интел. Октябрь 2006 г.
  5. ^ "10-нм Intel Cannon Lake и подробный обзор Core i3-8121U" .
  6. ^ «Новый Xbox 360 официально будет продаваться по цене 299 долларов, доставка сегодня, выглядит угловатой и зловещей (практическое видео!)» . AOL Engadget. 14 июня 2010 года. Архивировано из оригинала 17 июня 2010 года . Проверено 11 июля 2010 г..
  7. ^ «Sony отвечает на наши вопросы о новой PlayStation 3» . Арс Техника . 18 августа 2009 года . Проверено 19 августа 2009 г..
  8. ^ Мистри, К.; Аллен, К.; Аут, К.; Битти, Б.; Бергстрем, Д.; Бост, М.; Брейзер, М.; Бюлер, М.; Каппеллани, А.; Чау, Р.; Чой, Ч.-Х.; Дин, Г.; Фишер, К.; Гани, Т.; Гровер, Р.; Хан, В.; Ханкен, Д.; Хаттендорф, М.; Он, Дж.; Хикс, Дж.; Хюсснер, Р.; Ингерли, Д.; Джайн, П.; Джеймс, Р.; Джонг, Л.; Джоши, С.; Кеньон, К.; Кун, К.; Лук-порей.; Лю, Х.; Маиз, Дж.; Макинтайр, Б.; Мун, П.; Нейринк, Дж.; Пае, С.; Паркер, К.; Парсонс, Д.; Прасад, К.; Пайпс, Л.; Принц, М.; Ранаде, П.; Рейнольдс, Т.; Сэндфорд, Дж.; Шифрен, Л.; Себастьян Дж.; Сейпл, Дж.; Саймон, Д.; Сивакумар, С.; Смит, П.; Томас, К.; Троегер, Т.; Вандерворн, П.; Уильямс С. и Завадски К. (декабрь 2007 г.). «Логическая технология 45 нм с транзисторами High-k + с металлическим затвором, напряженным кремнием, 9 межсоединяющими слоями меди, сухой структурой 193 нм и корпусом, полностью не содержащим свинца». 2007 Международная конференция IEEE по электронным устройствам . стр. 247–250. doi :10.1109/IEDM.2007.4418914. ISBN 978-1-4244-1507-6. S2CID  12392861.
  9. ^ Intel расширяет границы литографии, часть II
  10. ^ «Техпроцесс Intel 45 нм в IEDM» . Архивировано из оригинала 2 декабря 2008 года . Проверено 2 сентября 2008 г.
  11. ^ «Анализ». Архивировано из оригинала 2 декабря 2008 года . Проверено 15 марта 2008 г.
  12. ^ 8T SRAM используется для Nehalem и Atom
  13. ^ «Panasonic начинает продавать системы UniPhier LSI нового поколения» . Панасоник . 10 октября 2007 года . Проверено 2 июля 2019 г.

Внешние ссылки