Названия материалов, которые должны придать второе дыхание закону Мура, действующему уже более 30 лет, пока не сообщаются
Фрэнк Спиндлер: «К 2007 году мы рассчитываем полностью решить проблему утечек»

Предваряя выход 0,09-микронных процессоров, известных под кодовым названием Prescott, корпорация Intel представила в ноябре новые материалы, призванные, по словам ее представителей, заменить те, что используются при производстве полупроводниковых компонентов уже более 30 лет. Речь идет о транзисторах, число которых в современных микросхемах исчисляется десятками миллионов. Точнее — о затворах.

Затвором называется область в верхней части транзистора, состояние которой определяет, включен транзистор (канал открыт) или выключен (канал закрыт). На затвор подается напряжение, задающее состояние транзистора. Ниже затвора располагается тонкий слой диэлектрика, изолирующий затвор от канала.

В нынешних процессорах Intel (включая Prescott) в качестве материала для затворов применяется поликристаллический кремний, диэлектриком затворов служит диоксид кремния. С 2007 года в Intel планируют перейти в серийном изготовлении процессоров на новые материалы. Затворы из поликристаллического кремния будут заменены металлическими (точнее, в них будет использоваться некий сплав), а в качестве диэлектрика затвора в корпорации начнут применять так называемый high-k — материал с высокой диэлектрической проницаемостью. К этому времени в компании рассчитывают приурочить начало выпуска процессоров по технологии 45 нм.

«Даже в условиях экономического спада мы не снижали затраты на исследования и разработки», — подчеркнул вице-президент подразделения Corporate Technology Group корпорации Intel Фрэнк Спиндлер. По его словам, переход на новые нормы изготовления процессоров и технологию «растянутого кремния» (в Prescott и Dothan), а также грядущее начало применения новых материалов дают «второе дыхание закону Мура». 0,09-микронная технология уже используется на заводах компании в Хилсбро и Альбукерке, в первой половине 2004 года к ним должен присоединиться завод в ирландском Лейкслипе.

Толщину слоя диэлектрика затвора из диоксида кремния в процессорах специалистам Intel, по словам представителей корпорации, удалось довести до 1,2 нм. Но, поскольку уменьшение толщины сопряжено с увеличением токов утечек, в корпорации уже давно велись работы по поиску замены диоксиду кремния в качестве изолирующего материала. И она была найдена, правда, попутно пришлось еще и заменить материал самого затвора, выбрав такой, который лучше взаимодействует с новым диэлектриком.

Говорить, что это за материалы, в Intel категорически отказываются. «Мы пытаемся достичь компромисса между открытым подходом к информированию ИТ-сообщества о наших планах и коммерческой целесообразностью разглашения такого рода информации, — отметил Спиндлер. — Мы не можем раскрывать все карты нашим конкурентам». В неофициальных кругах, естественно, уже циркулируют слухи о том, что скрывается за наименованиями high-k и «металлический затвор» (в частности, говорится о том, что одним из компонентов обоих материалов или только одного из них является цирконий). В самой же Intel отказываются обсуждать даже статус патентных заявок, связанных с новыми материалами.

От использования технологии SOI («кремний на изоляторе») в качестве инструмента борьбы с токами утечек в Intel, похоже, полностью отказались. «Мы анонсировали начало применения новых материалов. Других планов у нас нет. К 2007 году мы рассчитываем полностью решить проблему утечек», — заявил Спиндлер. Оснований сомневаться в этом пока нет, в Intel уверяют, что материал high-k позволяет снизить ток утечки более чем в 100 раз. Кроме того, по словам представителей компании, он обладает емкостным сопротивлением на 60% больше, чем у диоксида кремния, что должно обеспечить еще и повышение быстродействия транзисторов. Интересно, что в процессорах, которые будут выпускаться по технологии 45 нм, в Intel также рассчитывают начать применение так называемых трехзатворных транзисторов (tri-gate), в которых затворы «обернуты» вокруг трех сторон канала.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями