65-нм процесс

Процесс 65 нм представляет собой усовершенствованный литографический узел, используемый при КМОП-транзисторов ( MOSFET ) производстве объемных полупроводниковых . Ширина печатных линий (т.е. длина затвора транзистора ) может достигать всего 25 нм при номинальной технологии 65 нм, тогда как шаг между двумя линиями может превышать 130 нм. ^[1]

Узел процесса

Для сравнения : клеточные рибосомы имеют длину около 20 нм. Кристалл объемного кремния имеет постоянную решетки 0,543 нм, поэтому такие транзисторы имеют поперечник порядка 100 атомов . К сентябрю 2007 года Intel , AMD , IBM , UMC и Chartered также производили 65-нм чипы.

Хотя размеры элементов могут составлять 65 нм или меньше, длины волн света, используемые для литографии, составляют 193 нм и 248 нм. Изготовление субволновых изображений требует специальных технологий визуализации, таких как оптическая коррекция близости и маски с фазовым сдвигом . Стоимость этих методов существенно увеличивает стоимость производства субволновых полупроводниковых продуктов, причем стоимость увеличивается экспоненциально с каждым развивающимся технологическим узлом. Кроме того, эти затраты умножаются на увеличение количества слоев маски, которые необходимо печатать с минимальным шагом, а также на снижение производительности при печати такого большого количества слоев с использованием новейших технологий. Для новых разработок интегральных схем это влияет на затраты на прототипирование и производство.

Толщина затвора, еще один важный параметр, уменьшена до 1,2 нм (Intel). Лишь несколько атомов изолируют «переключающую» часть транзистора, заставляя заряд течь через него. Эта нежелательная утечка вызвана квантовым туннелированием . Новый химический состав диэлектриков затвора с высоким κ должен сочетаться с существующими методами, включая смещение подложки и множественные пороговые напряжения, чтобы предотвратить чрезмерное потребление энергии утечками.

Документы IEDM от Intel в 2002, 2004 и 2005 годах иллюстрируют отраслевую тенденцию, заключающуюся в том, что размеры транзисторов больше не могут масштабироваться вместе с остальными размерами элементов (ширина затвора изменилась только с 220 нм на 210 нм, а технологии с 90 нм на 65 нм). ). Однако межсоединения (металлические и полипропиленовые) продолжают сжиматься, тем самым уменьшая площадь и стоимость чипа, а также сокращая расстояние между транзисторами, что приводит к созданию более высокопроизводительных устройств и большей сложности по сравнению с более ранними узлами. 65-нм техпроцесс Intel обеспечивает плотность транзисторов 2,08 миллиона транзисторов на квадратный миллиметр (MTr/мм2). ^[2]

Пример: процесс Fujitsu 65 нм.

Длина затвора: от 30 нм (высокопроизводительный) до 50 нм (маломощный)
Core voltage: 1.0 V
11 межсоединяющих слоев меди с использованием нанокластерного диоксида кремния в качестве диэлектрика со сверхнизким κ (κ = 2,25)
Металл 1 шаг: 180 нм
силицида никеля Источник/сток
Толщина оксида затвора: 1,9 нм (n), 2,1 нм (p)

На самом деле существует две версии процесса: CS200, ориентированная на высокую производительность, и CS200A, ориентированная на малое энергопотребление.

^[3]^[4]

Процессоры, использующие технологию производства 65 нм

Sony/Toshiba EE + GS ( PStwo ) ^[5] - 2005
Intel Core – 5 января 2006 г.
Intel Pentium 4 (Cedar Mill) – 16 января 2006 г.
Intel Pentium D серии 900 – 16 января 2006 г.
Intel Xeon ( Соссаман ) – 14 марта 2006 г.
Intel Celeron D (ядра Cedar Mill) – 28 мая 2006 г.
Intel Core 2 — 27 июля 2006 г.
Серия AMD Athlon 64 (начиная с Лимы) – 20 февраля 2007 г.
AMD Turion 64 X2 (начиная с Тайлера) – 7 мая 2007 г. Серия
Процессор Microsoft Xbox 360 «Falcon» – 2007–09 гг.
Графический процессор NVIDIA GeForce 8800GT – 29 октября 2007 г.
Sony/Toshiba/IBM Cell ( PlayStation 3 ) (обновлено) – 30 октября 2007 г.
Sun UltraSPARC T2 – 2007–10 гг.
AMD Phenom Серия
IBM z10
Процессор Microsoft Xbox 360 "Opus" - 2008 г.
TI OMAP 3 Семейство ^[6] – 2008-02
ВИА Нано – 2008-05.
AMD Турион Ультра – 2008-06 ^[7]
Процессор Microsoft Xbox 360 «Джаспер» – 2008–10 гг.
Лунгсон – 2009 г.
Никон Экспед 2 – 2010 г.
МЦСТ Эльбрус 4С – 2014 г. ^[8]
СРИСА 1890ВМ9Я – 2016 ^[9]

Ссылки

^ Дорожная карта отрасли на 2006 г. Архивировано 27 сентября 2007 г. в Wayback Machine , Таблица 40a.
^ «Глубокий обзор Intel Cannon Lake и Core i3-8121U по техпроцессу 10 нм» .
^ «Fujitsu представляет 65-нанометровый технологический процесс мирового класса для современных серверных и мобильных приложений» . Fujitsu (Пресс-релиз). Саннивейл, Калифорния. 20 сентября 2005 года. Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 года . Проверено 10 августа 2008 г.
^ Ким, Пол (7 февраля 2006 г.). 65-нм техпроцесс КМОП (PDF) . Конференция по дизайну. Фуджицу .
^ «Sony представляет полупроводниковое оборудование, совместимое с техпроцессом 65 нм. Инвестиции в размере 200 миллиардов иен в течение 3 лет» . pc.watch.impress.co.jp Архивировано из оригинала 13 августа 2016 г.
^ «Семейство процессоров мультимедийных приложений OMAP 3» (PDF) . Техасские инструменты . 2007. с. 1.
^ Грюнер, Вольфганг (3 мая 2007 г.). «AMD готовит 65-нм процессоры Turion X2» . ТГ Дейли . Архивировано из оригинала 13 сентября 2007 года . Проверено 4 марта 2008 г.
^ «Микропроцессор Эльбрус-4С» .
^ "ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН: Разработка СБИС" .

Источники

«Intel сократит утечку данных Prescott на 75% на 65-нм технологии» . Регистр. 31 августа 2004 года . Проверено 25 августа 2007 г.
Инженерный образец ядра Pentium M «Yonah» , IDF, весна 2005 г., ExtremeTech
«65-нанокремний AMD готов к выпуску» . Спрашивающий. 2 сентября 2005 года. Архивировано из оригинала 25 ноября 2005 года . Проверено 25 августа 2007 г. {{cite news}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

Предшественник 90 нм	МОП-транзисторов Процессы производства	Преемник 45 нм

[1] Дорожная карта отрасли на 2006 г. Архивировано 27 сентября 2007 г. в Wayback Machine , Таблица 40a.

[2] «Глубокий обзор Intel Cannon Lake и Core i3-8121U по техпроцессу 10 нм» .

[3] «Fujitsu представляет 65-нанометровый технологический процесс мирового класса для современных серверных и мобильных приложений» . Fujitsu (Пресс-релиз). Саннивейл, Калифорния. 20 сентября 2005 года. Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 года . Проверено 10 августа 2008 г.

[4] Ким, Пол (7 февраля 2006 г.). 65-нм техпроцесс КМОП (PDF) . Конференция по дизайну. Фуджицу .

[5] «Sony представляет полупроводниковое оборудование, совместимое с техпроцессом 65 нм. Инвестиции в размере 200 миллиардов иен в течение 3 лет» . pc.watch.impress.co.jp Архивировано из оригинала 13 августа 2016 г.

[6] «Семейство процессоров мультимедийных приложений OMAP 3» (PDF) . Техасские инструменты . 2007. с. 1.

[7] Грюнер, Вольфганг (3 мая 2007 г.). «AMD готовит 65-нм процессоры Turion X2» . ТГ Дейли . Архивировано из оригинала 13 сентября 2007 года . Проверено 4 марта 2008 г.

[8] «Микропроцессор Эльбрус-4С» .

[9] "ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН: Разработка СБИС" .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]