出处:ACN Newswire
(日本ACN Newswire供
IT.com.cn专稿)6月18日消息,
富士通公司和富士通实验室今天宣布了他们在45纳米(45nm)LSI逻辑芯片的平台工艺方面的成果,该成果将低功耗和高性能互联技术结合在一起。与早期45纳米工艺的数据相比,新平台将待机状态下出现的电流泄漏降为原先的五分之一,将互联引发的延迟时间缩短了约14%。拥有了这些新型的45纳米平台工艺,富士通公司将能为其客户提供比目前市面上速度更快、体积更小、能耗更低的LSI逻辑芯片。
新工艺的细节将在2007VLSI技术座谈会上进行介绍。
为支持各种设备上功能增加所需的高端性能,以及设备对于多处理器芯片的需求,在LSI逻辑芯片上实现更高的集成度变得迫在眉睫。根据这一发展趋势,具有高度集成、提升性能速度、降低设备功耗技术的45纳米逻辑芯片工艺显得日益重要。
为了提高新一代设备的LSI集成度,需要缩短每个晶体管的栅长并减小互联线间的空间。此外,为实现高速处理,还要将LSI芯片内数以百万计的单个晶体管间用于互联的时间延迟降至最低。
随着晶体管栅长的缩短,业已存在的能耗问题(因门电路无信号电压时晶体管源与漏之间的泄漏电流而造成—如
手机在等待呼叫的待机模式下不进行任何操作处理的期间)会更为严重。
对于45纳米平台,互联线的宽度及互联线间的空间最小可达到65纳米。另外小型化导致互联线的电阻增加,如果绝缘层的介电常数与以前的材料相同,互联线的电容就会增大,从而使互联延迟加大并有必要使用低介电常数的材料。
富士通的新技术:
1.新型退火工艺
富士通的研究人员发现形成较浅的源漏区能有效降低泄漏电流。但是,如果只把源漏区做得浅些会增大其电阻,这将降低晶体管的性能。为了应对这一情况,富士通的研究人员开发了一种称为毫秒退火(MSA)的新型退火工艺。与以前的退火处理相比,富士通的毫秒退火工艺采用了更高的温度以降低电阻,加之退火时间短,可形成较浅的源漏区,从而减小了泄漏电流。
2.高性能互联线
富士通的研究人员将介电常数(k)为2.25的纳米聚类硅石(NCS)—这是目前已知绝缘层中介电常数最低的—用于低互联区,以最小化互联空间。NCS是一种充满空穴的绝缘材料,具有低介电值和高强度。富士通在65纳米平台的初期将NCS用于一部分基础当中。而对于45纳米平台,该公司不仅在特定的互联层采用NCS,还将其用于不同的层之间以进一步降低互联电容。
成效:
这一新型退火工艺收效显著,能够抑制晶体管电阻、将泄漏电流降为原先的五分之一,因而具有明显优势,如可将手机的最大待机时间延长五倍。
此外,与《国际半导体技术路线图》中的45纳米互联技术标准相比,富士通以其高性能的互联技术将互联延迟时间缩短了14%。
未来发展:
这两种新开发的技术降低了待机状态下的泄漏电流,同时提高了运行速度。富士通的目标是,2008年将这些技术应用于适合移动设备的LSI之中,这些设备是
网络无处不在的社会的一部分。
注释:
[1]国际半导体技术路线图(ITRS):
即ITRS,该半导体路线图由世界上五个领先的半导体生产地区发起:日本、美国、欧洲、韩国和
台湾。其发起组织为日本电子情报技术产业协会(JEITA)、美国半导体产业协会(SIA)、欧洲半导体产业协会(ESA)、韩国半导体产业协会(KSIA)及台湾半导体产业协会(TSIA)。