Новые технологии для производства процессоров

На международной конференции по электронным устройствам IEDM (International Electron Devices Meeting) компании IBM (NYSE: IBM) и AMD (NYSE: AMD) представили результаты использования иммерсионной литографии, изоляционных материалов со сверхнизкой проницаемостью и усовершенствованных технологий<напряженного кремния>для производства микропроцессоров нового поколения на основе 45-нанометрового технологического процесса. AMD и IBM планируют, что первая продукция на основе 45-нанометровой технологии с использованием иммерсионной литографии и изоляторов со сверхнизкой проницаемостью (Ultra Low-K) появится в середине 2008 года.

<Компании AMD and IBM первыми объявили об использовании иммерсионной литографии и изоляционных материалов со сверхнизкой проницаемостью при производстве продукции на основе 45-нанометровой технологии. Тем самым компании продолжают делать заметный вклад в развитие инноваций в области микропроцессорных технологий>, — говорит Ник Кеплер (Nick Kepler), вице-президент AMD по разработке технологий производства логических схем. — Иммерсионная литография позволит нам удовлетворить более жесткие технические требования при производстве микропроцессоров и усовершенствовать производственный процесс, что будет способствовать выпуску передовой в отрасли продукции в соответствии с потребностями наших клиентов. Изоляционные материалы со сверхнизкой проницаемостью повысят удельную производительность-на-ватт потребляемой энергии у наших процессоров, от чего опять же выиграют наши клиенты. Объявление результатов по использованию этих технологий является еще одним доказательством плодотворного сотрудничества IBM и AMD в области исследований и разработок>.

В современном технологическом процессе используется традиционная литография, имеющая существенные ограничения при переходе за пределы 65-нанометровой проектной нормы. В иммерсионной литографии пространство между линзами литографической системы и кремниевой подложкой, содержащей сотни микропроцессоров, заполняется прозрачной жидкостью, что позволяет повысить разрешающую способность при переносе изображения шаблона схемного решения. В результате улучшается производительность микросхем и повышается эффективность их производства. Технология иммерсионной литографии даст AMD и IBM бесспорные преимущества по сравнению с конкурентами, которые не имеют разработок по внедрению этой технологии для производства микропроцессоров по 45-нанометровому процессу. Например, благодаря иммерсионной литографии эффективность ячейки памяти SRAM повышается на 15% без применения дорогостоящего метода двукратного экспонирования.

Кроме того, использование изоляционных материалов со сверхнизкой проницаемостью для уменьшения емкостного сопротивления и задержки распространения сигналов в проводных соединениях является важнейшим шагом для дальнейшего повышения производительности процессоров и снижения рассеиваемой мощности. Это достижение стало возможным благодаря внедрению изолятора с низкой диэлектрической постоянной без ущерба для механической прочности микросхемы. Кроме того, использование изоляторов со сверхнизкой проницаемостью снижает задержку распространения сигналов в проводных соединениях на 15% по сравнению с обычными изоляторами с низкой проницаемостью.

<Использование иммерсионной литографии и изоляторов со сверхнизкой проницаемостью является одним из первых примеров успешного внедрения наших фундаментальных научных исследований, проведенных в центре Albany Nanotech Center университета Олбани, в производственный процесс сверхсовременных фабрик 300-миллиметровых кремниевых пластин IBM в Ист-Фишкилле, штат Нью-Йорк, так же как и в производственный процесс 300-миллиметровых кремниевых пластин AMD в Дрездене, Германия, — отмечает Гэри Пэттон (Gary Patton), вице-президент по разработкам технологий, Центр научных исследований и разработок полупроводниковых устройств, IBM. — Успешная интеграция передовых технологий с AMD и другими нашими партнерами демонстрирует преимущества нашей инновационной модели сотрудничества>.

Совместная работа AMD и IBM над совершенствованием технологии<напряженного кремния>позволила продолжить масштабирование производительности транзисторов и в то же время уменьшить геометрические размеры полупроводниковых компонентов при переходе на 45-нанометровый технологический процесс. Не смотря на повышение плотности компоновки транзисторов, изготовляемых по 45-нанометровой технологии, компании IBM и AMD добились увеличения на 80% управляющего тока в p-канальном транзисторе и на 25% в n-канальном транзисторе по сравнению с транзисторами, не использующими технологию<напряженного кремния>. Это наилучший результат по производительности, достигнутый на сегодня для комплементарных металло-оксидных полупроводников (CMOS), изготовляемых по 45-нанометровой технологии.

IBM и AMD начали совместную разработку технологий производства полупроводников нового поколения в январе 2003 г. В ноябре 2005 года компании объявили о расширении направлений своего сотрудничества в различных областях до 2011 года, включая разработку 32-и 22-нанометровых технологических процессов.