Intel börjar volymproducera processorer i 90 nm-teknik

Ökar hastigheten i sträckt kisel med olika NMOS- och PMOS-tillsatser

Halvledarjätten Intel har nu kommit så långt i utvecklingen av sin 90 nm-process att såväl Pentium- som Centrinoprocessorer börjar volymtillverkas i flera fabriker. 90 nm har därmed nått volymtillverkning fortare än 0,13 och 0,18 um-processerna.

Före nyår kommer två av Intels fabriker att börja producera Pentium- och Centrinoprocessorer i marknadsmässiga volymer i 90 nm-teknik på 300 mm-skivor. Processutfallet har redan nått acceptabla nivåer, bara 18 månader efter de första körningarna. För 0,13 um tog detta över två år, och för 0,18 um tog det nästan fyra år, och i båda fallen handlade det om produktion på 200 mm-skivor.

- Vi gjorde övergången i två steg, först till 300 mm och därefter till 90 nm. Och nästan all utrustning från 0,13 um på 300 mm-skivor är densamma för 90 nm - bara några få processer har tillkommit, berättar Mark Bohr på Intel, som har titeln Senior Fellow.

I sin 90 nm-teknik använder Intel en egenutvecklad form av så kallat sträckt kisel (strained silicon) där NMOS- och PMOS-transistorerna optimerats på varsitt sätt. I de förstnämnda görs source och drain i kiselgermanium (SiGe), vilket ökar drivströmmen med 25 procent. De sistnnämnda sträcks med hjälp av ett täckande lager av kiselnitrid (Si3N4), som ökar drivströmmen där med 10 procent.

- Tyvärr har vi inte hittat något sätt att optimera båda transistortyperna med samma metod. Men ändå så ger dessa metoder en kostnadsökning på bara 2 procent jämfört med icke sträckt kisel, säger Mark Bohr.

Han räknar med att samma metoder kommer att användas för 65 nm, och eventuellt även för 45 nm där Intel ännu bara börjat skissa på processerna.

En annan intressant egenskap hos Intels 90 nm-process är att man använder industrins tunnaste gateoxid, bara 1,2 nm tjock. Själva gaten är bara 45-50 nm bred. För att minimera resistansen används nickelsilikat i stället för koboltsilikat i toppkontaktlagret.

Processen har sju metallager och använder koppardopad oxid som dielektrikum eftersom detta har lågt k-värde samtidigt som det fungerar bra i tillverkningsprocessen.

- Vi är också först i branschen med sextransistorers SRAM-celler som bara är en kvadratmikrometer små, säger Mark Bohr.

Adam Edström