強力充電：完全解析45納米CPU制作工藝[圖]

三、銅導互連技術：艱難中的掙紮

　　目前的Intel Core2以及AMD K8處理器都采用金屬銅導互連技術，更多的金屬銅線互連可以優化電路板並提高制造密度，從而大幅度降低成本的同時為性能提昇開闢道路。Intel 45納米制作工藝在原先的65納米基礎上更進一步，采用了10層銅互連技術，使硅晶圓上的晶體管集成度再次提高。經過近幾年的發展，銅工藝已經日臻成熟，進入量產階段。但是更多的銅導互連層也會導致互聯電路部分的信號延遲，此時Intel選擇低介電常數的low k材料作為介電材料。單純采用銅來代替鋁作為互聯材料可以降低信號延遲大約40%，而新型low k材料工藝能夠在此基礎上進一步使信號延遲降低20％左右，只不過這也控制晶體管漏電又是一對矛盾。

　　十分尷尬的是，此次Intel似乎已經用足了銅導互連技術最後的潛力。隨著密度的增加，信號延遲問題變得越來越難以解決，而且即便是最新型的low k材料也難以滿足未來的需求。在這種狀況下，尋找新的解決方案成為當務之急。目前，多家廠商已開始開發光互連技術，包括IBM公司和Agilent Technologies公司都已經收到了美國國防部高級研究項目機構3000萬美元的資助，而Intel也在緊鑼密鼓地展開相關技術開發。光互連是一種利用各種光傳輸介質把計算機系統內各部件或各子系統連接起來並通過光來高速傳遞信息的技術，可以看作是光學與物理學以及IC制造的交叉性新領域。事實上，光互連並不像生物芯片或是其它技術那樣遙遠，在2010年後將會成為主流發展趨勢。

　　制作工藝提昇的最終目的與光刻蝕十密切相關，然而如果能夠改變光刻蝕這一過程，那麼這將是一條巧妙的發展捷徑。LADI是目前唯一在研發上有較大進展的取代技術，已經成為芯片制造商的關注焦點。和傳統的光刻蝕相比，LADI更像是用於生產光碟的方法。它通過電子流蝕刻方法在一塊透明的石英晶體上刻上極微小的反向圖案，再將該石英晶體和一塊硅晶片緊緊靠在一起，然後用高能量紫外激光照射，由於石英能夠讓308納米波長的紫外線激光通過，硅晶片就會吸收該激光的能量並受熱融化。這樣激光就透過石英並融化了硅晶片最上層幾納米到幾十納米厚度的硅，等於無形中大幅度提昇了制作工藝。

　　當硅晶片融化到指定深度的時候，石英晶體就成為了一個鑄造模具，比水的流動性好3倍的液態硅迅速地填充到石英晶體表面微細結構的空隙裡並形成既定的圖案。當把石英晶體移開以後，這些來自石英晶體的電路和結構圖案將被保留下來，用來組裝處理器芯片的精微晶體管。整個LADI工序只需要不到250ns的時間，比眨一下眼睛都快了100萬倍，由於LADI不再需要在硅層鍍上腐蝕性的化學藥劑，因此這個過程就變得非常環保而且更節約成本。不過可以肯定的是，目前LADI技術還比較超前，只有當光刻蝕技術配合30納米發展到極限之後，它纔會正式進入實質性應用。

四、寫在最後

靜音PC需要低發熱的配件

　　據了解，45納米工藝處理器樣品已經出爐，離量產的日子也不遠，一些廠商已經收到了45納米樣品進行測試，測試結果還是令人滿意的。在今後越來越強調功耗性能比概念的前提下，更新的制作工藝無疑會更受PC用戶的歡迎，畢竟在強調環保，倡導能源節省的今天，像火爐般高熱的PC將不再受到人們的稱道，低熱、高性能、安靜的PC纔是正道！