先進工藝制程帶來什麼好處？

　　實際上回首往昔，無論是從90nm到65nm，還是從65nm又到45nm，每一次制程的轉換都為玩家們帶來了更多的體驗感受，功耗的進一步降低、性能的進一步提昇、頻率和超頻性能的進一步增強都在訴說著科技時代快速發展的不變定理。 不過Intel的45nm制程為何會受到如此多的關注？它具體的好處及先進性又表現在哪呢？

　　1. Intel —— 突破式的45nm （關鍵字：High-k + Metal Gate介質引入）

　　在過往四十餘年的時間中，業內均普遍采用二氧化硅做為制造晶體管柵介質的材料。而在65納米制程工藝下，Intel公司已經將晶體管二氧化硅柵介質的厚度壓縮至1.2納米，基本上達到了這種傳統材料的極限。此時不但使得晶體管在效能增益以及制程提昇等方面遭遇瓶頸，過薄的晶體管二氧化硅柵介質亦使得其阻隔上層柵極電流泄漏的能力逐漸降低，漏電率大幅攀昇。Intel的45nm采用了突破式的新材料，為晶體管發展四十年來之最大進步。

45納米新型High-k + Metal Gate介質與傳統材料之比較

　　為了使上述情況得到解決，Intel公司於45納米Penryn家族處理器中首度引入High-k技術。此種以hafnium鉻元素為基礎物質的新型材料不但擁有良好的絕緣性，且比傳統二氧化硅柵介質更為厚實，能夠進一步控制晶體管的漏電率。當然，由於High-k晶體管柵介質與現有晶體管柵極並不兼容，因此Intel公司亦同時拿出新型晶體管柵極材料，使得晶體管內部源極到漏極之間的驅動電流增加20%以上，不僅能夠有效提昇晶體管效能，亦能夠使得晶體管內部源極到漏極之間的漏電率降低5倍左右。

Intel公司45納米High-k + Metal Gate介質示意圖

　　2 .性能提昇功耗進一步降低

　　High-k柵介質與Metal Gate柵極的引入能夠使得晶體管漏電率較之傳統材料降低10倍以上，與65nm制程工藝相比能夠在相同耗能下提昇20%的時鍾頻率亦或是在相同時鍾頻率下擁有更低的耗能。45納米晶片每秒鍾能夠進行約三千億次的開關動作，在以銅與low-k材料搭配組成的內部連接線的作用下，晶片開關速度能夠提昇20%且耗電量降低30%。這對於愈加追求功耗比的用戶們來說無疑是非常具有吸引力的。

　　3. 更加環保的制程

　　值得一提的是，在於用於連接硅晶片與基板的內部連接點第一層內5%左右的焊錫中，Intel公司以錫、銀、銅的合金取代現有鉛、錫為主的焊錫，並宣布於45納米High-k + Metal Gate產品中全面采用100%無鉛工藝制造，對於擁有復雜硅晶片連接結構的處理器技術而言，替換其連接材料絕非易事，Intel公司為此耗費了大量的精力，但其意義無疑是相當深遠的。

　　寫在最後：

　　可以看出，Intel的45nm工藝制程無疑是行業內一項具有裡程碑意義的突破式技術，它不僅再次證明了Intel在半導體業內的領先地位，同時也憑借此帶給了用戶們更具優勢的選擇方案。隨著目前45nm技術的進一步深入人心，其已經成為了目前主流的選擇方案，它的優勢也將會在玩家的使用過程中進一步的得到更好的體現