趣解Intel 45nm、高k技術及新移動平臺

http://www.enorth.com.cn　 2008-01-15 14:58

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　　新工藝與做高級蛋糕的工藝基本一致！

　　45nm工藝下，兩個結點之間填入高k材質，Intel工程師到底在這微小之間做了些什麼呢？不管你相不相信，這與高級糕點師做蛋糕的方法有相似之處！

糕點師和工程師的比拼
　　讓我們先來了解一下什麼是基本的半導體工藝。在晶圓之上，對應電子線路的相應位置挖出小坑（刻蝕技術），之後在其中填入相應材料（離子注入），形成實際的電子元器件，再將之覆蓋好（掩蔽層），僅漏出接線點（自對准技術），再與其他元器件連接（互連），就形成了電子線路（封裝）。

半導體集成電路制作過程
　　這與糕點師做蛋糕的過程驚人的相似：首先在蛋糕上要布置好裝點食品預留的位置，再將草莓放好，然後用奶油覆蓋好，漏出誘人的部分，最後用黃油勾畫，就形成了漂亮的蛋糕。

塔形蛋糕和銅互連分層驚人的相似
　　工程師和糕點師都遇到了棘手的問題

　　現在Intel的工程師遇到了問題，他們想在晶圓上放置更小的元器件（45nm工藝），但是遇到了前面說到的漏電問題；糕點師也想推陳出新，想在蛋糕中放置一些酒，以形成夾心蛋糕，但是酒放在蛋糕裡不可避免的會滲透到各處，如何解決呢？工程師與糕點師面臨了同樣的問題！

　　如何解決？

　　糕點師想到了，用什麼東西將酒包起來不就不會滲透到蛋糕裡了嗎？對，用脆皮巧克力，於是進入了巧克力盛酒再放置在蛋糕裡這一工藝的研發之中。

　　Intel的工程師也想到了，既然怕漏電，就用高k材質將要填入的材質墊起來吧！但是什麼纔是合適的材質呢？於是也進入了高k材質的探索之中。但是這一研發過程可不是像脆皮巧克力的應用那樣簡單，材質的選取經歷了艱難的過程。

高k柵介質的位置
　　圖中標注High-k的位置正是Intel工程師在45nm工藝新金屬柵極下放置的高k介質『脆皮巧克力』，正是有它的介入，纔使得柵極不再漏電，實現正常的通斷1、0表述。

　　最後，糕點師將蛋糕做成多層塔形，包裝成成品來賣給顧客；工程師也將電路形成多層互連，封裝成CPU，最後交給電腦廠商。

　　結論：高ｋ的引入是關鍵

　　因此說，進入45nm制程，工藝並不是主要難題，繼續按照制程工藝發展的方法前進就可以滿足，但是45nm制程引發的漏電問題得以解決纔是難題，高k材質的選取和填入纔是問題解決的關鍵。只有將其解決好，纔能繼續讓電路實現斷就是0，通就是1的語言表達，電腦纔能繼續工作。如此纔能帶來新制程下，更低的成本，更低的能耗，更快的速度和更多的晶體管，也就是Intel新推出的Penryn處理器。

新技術的引入與原工藝的差別
　　在這時我們終於可以相信，當糕點師對工程師說，『伙計，我的活和你的工藝差不多』時，Intel的工程師也只能點頭稱是，不然他吃到的蛋糕一定不好吃。

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編輯：趙國棟

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