菜鸟成长手册：45纳米CPU制作工艺完全解析

来源：太平洋电脑网作者：出处：巧巧读书 2007-05-18 进入讨论组

三、铜导互连技术：艰难中的挣扎

　　目前的Intel Core2以及AMD K8处理器都采用金属铜导互连技术，更多的金属铜线互连可以优化电路板并提高制造密度，从而大幅度降低成本的同时为性能提升开辟道路。

Intel 45纳米制作工艺在原先的65纳米基础上更进一步，采用了10层铜互连技术，使硅晶圆上的晶体管集成度再次提高。经过近几年的发展，铜工艺已经日臻成熟，进入量产阶段。但是更多的铜导互连层也会导致互联电路部分的信号延迟，此时Intel选择低介电常数的low k材料作为介电材料。单纯采用铜来代替铝作为互联材料可以降低信号延迟大约40%，而新型low k材料工艺能够在此基础上进一步使信号延迟降低20％左右，只不过这也控制晶体管漏电又是一对矛盾。

　　十分尴尬的是，此次Intel似乎已经用足了铜导互连技术最后的潜力。随着密度的增加，信号延迟问题变得越来越难以解决，而且即便是最新型的low k材料也难以满足未来的需求。在这种状况下，寻找新的解决方案成为当务之急。目前，多家厂商已开始开发光互连技术，包括IBM公司和Agilent Technologies公司都已经收到了美国国防部高级研究项目机构3000万美元的资助，而Intel也在紧锣密鼓地展开相关技术开发。光互连是一种利用各种光传输介质把计算机系统内各部件或各子系统连接起来并通过光来高速传递信息的技术，可以看作是光学与物理学以及IC制造的交叉性新领域。事实上，光互连并不像生物芯片或是其它技术那样遥远，在2010年后将会成为主流发展趋势。

　　制作工艺提升的最终目的与光刻蚀十密切相关，然而如果能够改变光刻蚀这一过程，那么这将是一条巧妙的发展捷径。LADI是目前唯一在研发上有较大进展的取代技术，已经成为芯片制造商的关注焦点。和传统的光刻蚀相比，LADI更像是用于生产光碟的方法。它通过电子流蚀刻方法在一块透明的石英晶体上刻上极微小的反向图案，再将该石英晶体和一块硅晶片紧紧靠在一起，然后用高能量紫外激光照射，由于石英能够让308纳米波长的紫外线激光通过，硅晶片就会吸收该激光的能量并受热融化。这样激光就透过石英并融化了硅晶片最上层几纳米到几十纳米厚度的硅，等于无形中大幅度提升了制作工艺。

　　当硅晶片融化到指定深度的时候，石英晶体就成为了一个铸造模具，比水的流动性好3倍的液态硅迅速地填充到石英晶体表面微细结构的空隙里并形成既定的图案。当把石英晶体移开以后，这些来自石英晶体的电路和结构图案将被保留下来，用来组装处理器芯片的精微晶体管。整个LADI工序只需要不到250ns的时间，比眨一下眼睛都快了100万倍，由于LADI不再需要在硅层镀上腐蚀性的化学药剂，因此这个过程就变得非常环保而且更节约成本。不过可以肯定的是，目前LADI技术还比较超前，只有当光刻蚀技术配合30纳米发展到极限之后，它才会正式进入实质性应用。

四、写在最后

静音PC需要低发热的配件

　　据了解，45纳米工艺处理器样品已经出炉，离量产的日子也不远，一些厂商已经收到了45纳米样品进行测试，测试结果还是令人满意的。在今后越来越强调功耗性能比概念的前提下，更新的制作工艺无疑会更受PC用户的欢迎，毕竟在强调环保，倡导能源节省的今天，像火炉般高热的PC将不再受到人们的称道，低热、高性能、安静的PC才是正道！

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