65 nm proces - 65 nm process
Výroba polovodičových součástek |
---|
MOSFET škálování ( procesní uzly ) |
65 nm proces je pokročilý litografický uzel používá v objemovém CMOS ( MOSFET ), výrobě polovodičů . Šířky tištěných linek (tj. Délky hradel tranzistoru ) mohou při nominálně 65 nm procesu dosáhnout až 25 nm, zatímco rozteč mezi dvěma linkami může být větší než 130 nm. Pro srovnání jsou buněčné ribozomy end-to-end asi 20 nm. Krystal krystalického křemíku má mřížkovou konstantu 0,543 nm, takže takové tranzistory jsou řádově 100 atomů napříč. Společnosti Toshiba a Sony oznámily 65nm proces v roce 2002, předtím, než společnosti Fujitsu a Toshiba zahájily výrobu v roce 2004, a poté TSMC zahájila výrobu v roce 2005. V září 2007 začaly také Intel , AMD , IBM , UMC a Chartered vyrábět 65 nm čipy.
Zatímco velikosti prvků lze nakreslit na 65 nm nebo méně, vlnové délky světla použité pro litografii jsou 193 nm a 248 nm. Výroba funkcí pod vlnovou délkou vyžaduje speciální zobrazovací technologie, jako je optická korekce blízkosti a masky fázového posunu . Cena těchto technik podstatně zvyšuje náklady na výrobu polovodičových produktů s vlnovou délkou, přičemž náklady rostou exponenciálně s každým postupujícím technologickým uzlem. Kromě toho jsou tyto náklady znásobeny zvyšujícím se počtem vrstev masky, které musí být vytištěny s minimálním stoupáním, a snížením výtěžku z tisku tolika vrstev na špici technologie. U nových návrhů integrovaných obvodů to ovlivňuje náklady na prototypy a výrobu.
Tloušťka brány, další důležitá dimenze, je snížena na pouhých 1,2 nm (Intel). Pouze několik atomů izoluje „spínací“ část tranzistoru, což způsobuje, že ním protéká náboj. Tento nežádoucí účinek, únik , je způsoben kvantovým tunelováním . Nová chemie dielektrik s vysokým hradlem musí být kombinována se stávajícími technikami, včetně zkreslení substrátu a více prahových napětí, aby se zabránilo úniku z neúměrně náročné spotřeby energie.
Dokumenty IEDM od společnosti Intel v letech 2002, 2004 a 2005 ilustrují průmyslový trend, že velikosti tranzistorů již nemohou měnit měřítko spolu se zbytkem rozměrů funkcí (šířka brány se změnila pouze z 220 nm na 210 nm z 90 nm na 65 nm technologie ). Vzájemná propojení (kovové a poly pitch) se však nadále zmenšují, čímž se snižuje plocha čipu a náklady na čipy, stejně jako se zkracuje vzdálenost mezi tranzistory, což vede k výkonnějším zařízením s větší složitostí ve srovnání s dřívějšími uzly.
Příklad: Proces Fujitsu 65 nm
- Délka brány: 30 nm (vysoce výkonná) až 50 nm (nízká spotřeba)
- Napětí jádra: 1,0 V
- 11 propojovacích vrstev Cu s použitím nano-shlukovacího oxidu křemičitého jako ultralow κ dielektrika (κ = 2,25)
- Rozteč kovů 1: 180 nm
- Zdroj / odtok silicidu niklu
- Tloušťka oxidu hradla: 1,9 nm (n), 2,1 nm (p)
Ve skutečnosti existují dvě verze procesu: CS200 se zaměřením na vysoký výkon a CS200A se zaměřením na nízkou spotřebu.
Procesory využívající výrobní technologii 65 nm
- Sony / Toshiba EE + GS ( PStwo ) - 2005
- Intel Core - 01.01.2006
- Intel Pentium 4 (Cedar Mill) - 16. 01. 2006
- Řada Intel Pentium D 900 - 16. 1. 2006
- Intel Xeon ( Sossaman ) - 14. 03. 2006
- Intel Celeron D (jádra Cedar Mill) - 28. 05. 2006
- Intel Core 2 - 2006-07-27
- Řada AMD Athlon 64 (od Limy) - 20. 2. 2007
- Řada AMD Turion 64 X2 (od Tylera) - 07.05.2007
- Procesor Microsoft Xbox 360 „Falcon“ - 2007–09
- Grafická karta NVIDIA GeForce 8800GT - 29. 10. 2007
- Sony / Toshiba / IBM Cell ( PlayStation 3 ) (aktualizováno) - 30. 10. 2007
- Sun UltraSPARC T2 - 2007–10
- Řada AMD Phenom
- IBM z10
- Procesor Microsoft Xbox 360 „Opus“ - 2008
- Rodina TI OMAP 3 - 2008-02
- VIA Nano - 2008-05
- AMD Turion Ultra - 2008-06
- Procesor Microsoft Xbox 360 „Jasper“ - 2008–10
- Loongson - 2009
- Nikon Expeed 2 - 2010
- MCST Elbrus 4C - 2014
- SRISA 1890VM9Ya - 2016
Reference
Zdroje
- „Intel sníží únik Prescott o 75% při 65nm“ . Registrace. 31. srpna 2004 . Citováno 2007-08-25 .
- Technický vzorek jádra „Yonah“ Pentium M , IDF jaro 2005, ExtremeTech
- "65 nano křemík AMD je připraven k zavedení" . Tazatel. 2. září 2005. Archivováno od originálu 25. listopadu 2005 . Citováno 2007-08-25 .CS1 maint: nevhodná URL ( odkaz )
Předchází 90 nm |
MOSFET výrobní procesy | Uspěl o 45 nm |