英特尔(Intel)最近首次披露了其45纳米制程技术细节，新制程将采用high-k材料制作晶体管闸极电介质，另外，晶体管闸极电极也将采用全新的金属材料组合来制作。英特尔逻辑技术开发部资深研究院士MarkBohr称，这种high-k＋金属闸的组合“是自1960年代多晶硅闸MOS晶体管问世以来，晶体管技术的最大变革，可确保摩尔定律再延续到未来10年。”
　　代号“P1266”的45纳米制程预计今年下半年首度量产，据Bohr透露，新技术较前一代制程提升了近2倍的晶体管数量，开关功耗减小了30%；晶体管开关速度提升了20%，并减小5倍的源极-汲极漏电流，以改善晶体管耗电量。此外，新制程也减小了约10倍的闸极氧化层漏电流。
　　降低耗电量一直是迈入深亚微米制程后芯片设计及制造的主要挑战。在晶体管微缩过程中，当晶体管缩小到如原子般大小时，就会大幅增加耗电量与热问题。
　　过去40年来，可持续减少厚度并改善晶体管效能的二氧化硅一直被于制作闸极电介质，然而，二氧化硅却在65纳米之后遇到了瓶颈。英特尔表示，其65纳米制程已将二氧化硅闸极电介质厚度降低到1.2纳米(相当于5层原子)，但持续减少厚度却导致了闸极电介质漏电增加，因此，该公司采用基于铪(hafnium)的较厚high-k材料取代二氧化硅作为闸极电介质，将漏电量降低了10倍以上。
　　不过，英特尔也将在45纳米的内部互连管在线采用铜线与low-k电介质的搭配，以提升效能并降低耗电量。另外，英特尔也采用了新的设计规则与光罩技术，在45奈米制程中延用193纳米干式微影技术，以提高成本优势与易制性。
　　“若没有采用high-k＋金属闸，就无法实现这些效能改善，”Bohr说。由于倍增了晶体管数量，因此在首批Penryn处理器系列中，双核心处理器内含晶体管数量达4亿个，而四核心处理器则超过8亿个。另外，英特尔也为新处理器配置了12MB的高速缓存，以及50种全新IntelSSE4指令，以扩充多媒体与高效能运算应用性能。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　来源：半导体国际