英特尔出货采用高k金属栅极技术的首款45纳米微处理器。不论是为了突出这件事的重要意义,还是为了强调其著名定律仍然有效,摩尔已成为英特尔45纳米技术营销活动的主角。摩尔称这项创新是“20世纪60年代多晶硅栅极MOS晶体管出现以来,晶体管技术的最大变化”。甚至《时代》杂志认为,英特尔Penryn微处理器是2007年最佳发明之一。 但在这些高调宣传背后还是有一些实质内容的。硅半导体产业对多晶硅爱不释手,难以割舍;实际上,许多制造商在到达32纳米节点以前不会放弃多晶硅。英特尔向来比同业更快地推出新技术,它的45纳米处理器也不例外。英特尔的这种晶体管工程,是一个巨大进步。这主要是通过采用高k金属栅极——HkMG实现的。 摩尔定律随着MOS晶体管尺寸、功率和性能不断缩小而得到证明。自从到达90纳米节点以来,晶体管的物理尺寸一直保持不变。一旦栅极介质缩小到1.2纳米(大约相当于四个原子层),就难以进一步缩小了。 硅CMOS发展成我们目前占据的ULSI世界,主要是因为这种天生的氧化物在所有的硅表面上都能快速生长。以非常低的缺陷密度在通道表面上生长SiO2的能力,产生了NMOS和CMOS,取代了硅双极技术,用于生产集成电路。从130纳米节点开始,把氮加入SiO2使电气性能有了一些提高。 90纳米需要有新材料来代替栅极介质,这样才能维持摩尔定律的有效性。但是,通道应变工程得到广泛采用,把栅极介质替换推迟了几代。应变硅提高了晶体管的性能和功耗,在没有引入革命性材料的情况下维持了制程的发展速度。
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