Nejmenší čip na světě

Jan Novák (21. 02. 2004)

První plně funkční SRAM (Static Random Access Memory) čipy vyrobila na konci roku 2003 společnost Intel. Použila k tomu novou 65nanometrovou (nm) výrobní technologii, díky které bude moci na jeden čip umístit dvojnásobné množství tranzistorů, než je možné v dnešní době.

Nový, 65nm výrobní postup (nanometr = jedna miliardtina metru) využívá výkonnější a energeticky méně náročné tranzistory s hradlem o délce 35 nm, což bude nejmenší a nejvýkonnější vyráběný CMOS tranzistor. Pro srovnání: dnešní nejvyspělejší tranzistory, používané v procesoru Intel  Pentium 4, měří 50 nm. Malé rychlé tranzistory jsou základním prvkem velmi rychlých  procesorů. Největší světový výrobce mikroprocesorů do nové výrobní technologie integruje druhou generaci svého výkonného napnutého křemíku. Tento křemík má vyšší budicí proud, což výrazně zvyšuje jeho rychlost, a to při navýšení výrobních nákladů o pouhá dvě procenta. V rámci výrobního postupu se vytváří osm propojovacích měděných vrstev a využívá se nový dielektrický materiál, což zvyšuje přenosové rychlosti uvnitř procesoru a snižuje celkovou spotřebu energie.

Větší paměť a výkon procesorů

Společnost Intel pomocí 65nm postupu vytvořila plně funkční čtyřmegabytový SRAM čip s miniaturní buňkou o velikosti 0,57 nm2 Malé rozměry SRAM buňky umožní do procesoru integrovat větší vyrovnávací paměť, zvyšující jeho výkon. Vyrobené SRAM buňky mají stabilní pracovní charakteristiku a solidní odstup signálu od šumu, což ukazuje potenciál velmi efektivního přepínání. Každá paměťová buňka typu SRAM obsahuje šest tranzistorů: 10 milionů takových tranzistorů by se vešlo do jednoho čtverečního milimetru – to je zhruba velikost tečky vytvořené kuličkovým perem.

První na naší planetě

„Je to teprve 20 měsíců od ohlášení plné funkčnosti SRAM čipů vyrobených 90nm technologií, která se nyní zavádí do výroby,“ uvedl Dr. Sunlin Chou, senior viceprezident a generální manažér Technology and Manufacturing Group společnosti Intel. „V souladu s vývojem podle Moorova zákona budeme na 65nm technologii schopni vyrábět lepší produkty při nižších nákladech,“ dodal. Technologie nové generace bude v budoucnu sloužit k výrobě polovodičů. „ Vývoj 65nm procesu společnosti Intel zdárně pokračuje, na vývojových linkách již, vyrábíme křemíkové plátky i čipy,“ řekl Mark Bohr, odborný asistent a ředitel architektury a integrace procesu Intelu. Na základě současného vývoje předpokládá společnost Intel její zařazení do výroby společně se 300 mm křemíkovými plátky v roce 2005. Do konce roku 2005 bude pravděpodobně první firmou na světě, která využívá k výrobě 65nm technologii.

MÍSTNÍ VÝROBA ŠABLON ZVYŠUJE ŽIVOTNOST LITOGRAFICKÝCH NÁSTROJŮ

65nm polovodičové prvky byly vyrobeny ve vývojovém závodě společnosti Intel (označovaném D1D), který se předtím věnoval 300mm technologii, ve městě Hillsboro ve státě Oregon v USA, kde byl celý proces zároveň vyvíjen. D1D je nejnovější továrnou společnosti Intel a obsahuje největší prostory s čistým prostředím, celkově 20 000 metrů čtverečních, což jsou zhruba dvě a půl fotbalová hřiště. Pro celou výrobu byla zvláště důležitá příprava místní produkce šablon, vycházející ze současné 193nm litografie. Předpokládá se, že v 65nm procesu bude možné využít technické vybavení pro litografii s vlnovou délkou 193 nm a 248 nm, které se používá v 90nm procesu. Díky tomu se sníží náklady na zavedení nové výroby a nástroje k výrobě budou včas k dispozici. Příprava 65nm výrobního postupu se vyvíjí přesně podle plánů, takže masová výroba v továrně D1D a její přenos do ostatních provozů se 300mm plátky začne v roce 2005.

MINISLOVNÍČEK
SRAM – Static Random Access Memory – typ paměti, která si udržuje svůj obsah po celou dobu, kdy je připojeno napájecí napětí

CMOS – Complementary Metal Oxide Semiconductor – technologie umožňující integraci čipů

Převzato:  http://21stoleti.cz/