制程工藝技術(shù)發(fā)展探討

IBM聯(lián)盟開發(fā)出可在32納米芯片中加速實(shí)現(xiàn)一種被稱為“high-k/metal gate(高電介質(zhì)金屬柵極)”的突破性材料。這種新方法是基于被稱為“high-k gate-first(高電介質(zhì)先加工柵極)”加工工藝的方法，為客戶轉(zhuǎn)向高電介質(zhì)金屬柵極技術(shù)提供了一種更加簡單和更省時(shí)間的途徑，由此而能夠帶來的益處包括性能的提高和功耗的降低。通過使用高電介質(zhì)金屬柵極，IBM與聯(lián)盟合作伙伴成功地開發(fā)出比上一代技術(shù)體積小50%的芯片，同時(shí)提高了眾多性能。使用這種新技術(shù)的芯片將可以支持多種應(yīng)用——從用于無線和消費(fèi)設(shè)備的低功耗計(jì)算機(jī)微芯片到用于游戲和企業(yè)計(jì)算的高性能微處理器，預(yù)計(jì)2009年下半年采用。高電介質(zhì)金屬柵極芯片的總功耗可降低大約45%，對于微處理器應(yīng)用來說，這一創(chuàng)新還可以將性能提升多達(dá)30%。

IBM聯(lián)盟使用“高電介質(zhì)先加工柵極”方法開發(fā)出了低功耗的網(wǎng)捷網(wǎng)絡(luò)Complementary金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)，并在面積小于0.15平方納米的單元中第一次展示了使用這種低功耗技術(shù)的32納米超高密集靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲器(SRAM)。另外，聯(lián)盟已經(jīng)在新一代高性能32納米絕緣硅(SOI)技術(shù)中使用了高電介質(zhì)創(chuàng)新。與上一代SOI相比，高電介材料的獨(dú)特屬性可將晶體管的速度提高30%以上。采用新技術(shù)的SRAM可在更低的電壓下工作，減少了微處理器應(yīng)用功耗。SOI的使用帶來了顯著的性能和功耗優(yōu)勢，在與高電介質(zhì)金屬柵極領(lǐng)域取得的進(jìn)步相結(jié)合之后，將可以在技術(shù)上為各種應(yīng)用提供高能效的芯片，比如各種游戲、個(gè)人計(jì)算機(jī)和高端計(jì)算系統(tǒng)。