Битва чипмейкеров за освоение 22-нм техпроцесса

Несмотря на то, что многие скептики уже довольно давно предрекают смерть закону Мура – миниатюризация не может продолжаться бесконечно, и такими темпами, которые выдерживаются сегодня – пока закон, сформулированный около полувека назад, все еще справедлив. Очередным этапом, позволяющим говорить о том, что и в ближайшие несколько лет электроника будет развиваться по намеченному сценарию, является освоение новейшей технологии изготовления интегральных микросхем с проектной нормой 22 нанометра.

Сегодня можно выделить сразу несколько «центров» развития технологии изготовления новейших полупроводниковых приборов. Первым является компания IBM, с которой сотрудничают AMD и Freescale Semiconductor. Именно им к этому моменту удалось создать микросхему статической памяти (SRAM), изготовленную по 22-нм техпроцессу. В данном случае ячейка памяти состоит из шести транзисторов с минимальной шириной затвора 22 нм. Расстояние между двумя соседними транзисторами при этом составляет 90 нм. Эти цифры, по заверениям инженеров, на текущий момент являются рекордно низкими, а как следствие, рекордно низкой оказывается и площадь ячейки статической памяти – всего лишь 0,09 кв. мкм. К сожалению, пока характеристики получаемых устройств не позволяют начать коммерческое применение технологии, в частности, говорится об очень низкой производительности. Однако на данном этапе исследований инженеры не применяли целый ряд технологий, например, технологию напряженного кремния, что дает возможность для дальнейшей оптимизации микросхем.

Вторым центром развития полупроводниковой индустрии является компания Intel, которая первой выпустила на мировой рынок 45-нм интегральные микросхемы, и, без сомнения, первой совершит переход на 32-нм техпроцесс. Впрочем, ведущий мировой чипмейкер с уверенностью смотрит в будущее – сотрудники компании ведут активную разработку технологии изготовления 22-нм микросхем. При этом, основные параметры, такие как ширина затвора транзисторов и расстояние между ними, точно соответствуют параметрам, достигнутым инженерами IBM, AMD и Freescale Semiconductor.

С недавних пор к IBM с ее партнерами и компании Intel присоединилась и тайваньская компания TSMC, также намеревающаяся стать одним из лидеров в области разработки новейших технологий изготовления полупроводниковых устройств. Пару лет назад представители тайваньского чипмейкера во всеуслышание объявили о разработке 32-нм техпроцесса, причем без применения таких новшеств, как higk-k-диэлектрики и металлический затвор. Впрочем, недавно TSMC заявила о «пропуске» этого этапа своего развития, и перехода сразу к 28-нм техпроцессу. По всей видимости, TSMC уже создала первый прототип 28-нм статической памяти – применительно к ним приводятся следующие сведения: ширина затвора составляет 24 нм, но при этом рабочие токи выше, нежели для 32-нм устройств Intel. В октябре 2008 года компания заявила, что планирует начать серийный выпуск новейших микросхем уже в третьем квартале 2010 года. То есть на доработку технологии у инженеров остается около полутора лет.