Процесс 65 нм представляет собой усовершенствованный литографический узел , используемый при производстве объемных полупроводниковых КМОП- транзисторов ( MOSFET ) . Ширина печатных линий (т.е. длина затвора транзистора ) может достигать всего 25 нм при номинальной технологии 65 нм, тогда как шаг между двумя линиями может превышать 130 нм. [1]
Для сравнения : клеточные рибосомы имеют длину около 20 нм. Кристалл объемного кремния имеет постоянную решетки 0,543 нм, поэтому такие транзисторы имеют поперечник порядка 100 атомов . К сентябрю 2007 года Intel , AMD , IBM , UMC и Chartered также производили 65-нм чипы.
Хотя размеры элементов могут составлять 65 нм или меньше, длины волн света, используемые для литографии, составляют 193 нм и 248 нм. Изготовление субволновых изображений требует специальных технологий визуализации, таких как оптическая коррекция близости и маски с фазовым сдвигом . Стоимость этих методов существенно увеличивает стоимость производства субволновых полупроводниковых продуктов, причем стоимость увеличивается экспоненциально с каждым развивающимся технологическим узлом. Кроме того, эти затраты умножаются на увеличение количества слоев маски, которые необходимо печатать с минимальным шагом, а также на снижение производительности при печати такого большого количества слоев с использованием новейших технологий. Для новых разработок интегральных схем это влияет на затраты на прототипирование и производство.
Толщина затвора, еще один важный параметр, уменьшена до 1,2 нм (Intel). Лишь несколько атомов изолируют «переключающую» часть транзистора, заставляя заряд течь через него. Эта нежелательная утечка вызвана квантовым туннелированием . Новый химический состав диэлектриков затвора с высоким κ должен сочетаться с существующими методами, включая смещение подложки и множественные пороговые напряжения, чтобы предотвратить чрезмерное потребление энергии утечками.
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 элементов (ширина затвора изменилась только с 220 нм на 210 нм, а технологии с 90 нм на 65 нм). ). Однако межсоединения (металлические и полипропиленовые) продолжают сжиматься, что приводит к уменьшению площади и стоимости чипа, а также к сокращению расстояния между транзисторами, что приводит к созданию более производительных и сложных устройств по сравнению с более ранними узлами. 65-нм техпроцесс Intel обеспечивает плотность транзисторов 2,08 миллиона транзисторов на квадратный миллиметр (MTr/мм2). [2]
На самом деле существует две версии процесса: CS200, ориентированная на высокую производительность, и CS200A, ориентированная на малое энергопотребление.
[3] [4]
{{cite news}}
: CS1 maint: unfit URL (link)