Intel představil 0,09-mikronový výrobní proces

Že je Intel největším výrobcem procesorů (desktopových a mobilních) potvrzuje i dominantní postavení na celosvětovém trhu, protože tato společnost vlastní kolem 80%. Zároveň je Intel prozatím i technologickým lídrem, tedy alespoň do příchodu revolučního procesoru Hammer od AMD. Dokazuje to i uvedením nového výrobního procesu, který integruje několik průlomových technologií.

Slavný Moorův zákon, který nese jméno jednoho ze zakladatelů Intelu Gordon Moora, říká, že výrobní technologie (někdy se uvádí frekvence či počet tranzistorů) se zdvojnásobuje každých 18 – 24 měsíců. Zatím je tento výrok v platnosti, ačkoli hranice možností je limitována 0,03mikronovým (30 nm) procesem. Pak možná nastoupí technologie na bázi biologického výzkumu atd. Jisté ale je, že Intel odhalil toto úterý 0,09mikronový výrobní proces, který je další generací v evoluci integrovaných obvodů.
90nanometrový proces byl již využit k výrobě paměťových čipů a jiných křemíkových struktur a příští rok bude již aplikován v hromadné výrobě na 300 mm plátech (wafer). Základem nového procesu jsou výkonnější tranzistory s nižší spotřebou energie, technologie napnutého křemíku, vysokorychlostní měděné spoje a nový dielektrický materiál s nízkou konstantou.

Zástupci Intelu si v tiskové konferenci neodpustili ani několik peprných slov na adresu nejmenovaných výrobců (že by AMD? :-) „Zatímco některé společnosti pomalu převádějí výrobu na 130 nm (0,13mikronový) proces na 200 mm plátech, my jdeme dopředu s nejvyspělejší 90 nm technologií výhradně na 300 mm plátech,“ řekl Dr. Sunlin Chou, senior viceprezident a ředitel Technology and Manufacturing Group společnosti Intel. „Tato kombinace umožní společnosti Intel vyrábět lepší produkty a snižovat výrobní náklady.“

A nyní se podívejme, jaké že technologie jsou význačné pro 0,09mikronový proces. Vylepšené tranzistory v 90nm procesu mají délku brány pouhých 50 nm, což je oproti Pentiu 4 pokrok o 10 nm. Bránové oxidy aplikované v těchto tranzistorech mají tloušťku pouhých pět atomových vrstev (1,2 nm). Od obou těchto parametrů se odvíjí výkon tranzistorů – základ je malá velikost a slabý bránový oxid.

Napnutý křemík je další podstatnou technologií, která je použita poprvé v 0,09mikronovém procesu. Účelem napnutého křemíku (strained silicon) je zpomalení toku proudu, což zvyšuje rychlost tranzistorů. Měděné spoje s novým dielektrikem s nízkou konstantou jsou implentovány ve dvouvrstvém řešení a jeho výroba je poměrně jednoduchá. Základem je nový dielektrický materiál, uhlíkem legovaný oxid (CDO), sloužící ke zrychlení signálů v čipu, čímž zajišťuje pokles spotřeby energie.
Na začátku jsem zmínil, že 90nm proces byl již využit k výrobě paměťových modulů. Jejich parametry jsou vskutku udivující – kapacita 52Mbit, 330 milionů tranzistorů, 109 čtverečních milimetrů. Každá buňka těchto SRAM čipů měří pouze jeden mikron čtvereční, což je přibližně setina velikosti červené krvinky. Tyto malé SRAM buňky umožňují integraci větší vyrovnávací paměti (a tedy i zvýšení výkonu).

„90 nm proces společnosti Intel nyní funguje velmi dobře a ve vývojové továrně se nám daří tyto pláty a čipy rutinně vyrábět,“ řekl Mark Bohr, Intel Fellow a ředitel procesní architektury a integrace. „Do příštího roku budeme první společností, která používá 90 nm proces v masové výrobě.“

Tento 0,09mikronový proces je díky sedmi vrstvám vysokorychlostních měděných spojení a litografickému vybavené s vlnovou délkou 243 nm a 193 nm mnohem výkonnější, než tomu bylo u 0,13 mikronu. Zároveň ale využije 75 % procesních nástrojů používaných na současné verzi 130nm procesu, takže náklady na přechod budou nižší a rozjezd výroby rychlejší.

Hromadná výroba začne v továrně D1C v Hillsboro, Oregon, a další rok přenesena do dalších továren, které vyrábějí na 300mm plátech. Ve třech továrnách, které budou v roce 2003 používat 90nm proces, se bude vyrábět také desktopový procesor s jádrem Prescott, založený na mikroarchitektuře Intel NetBurst.

Zdroj: tiskové prohlášení společnosti Intel Corporation