28纳米工艺新鲜出炉 各芯片厂商大比拼

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在本周举行的国际电子设备大会（IDEM）上，IBM，英特尔，TSMC和NEC/东芝公司分别发布了有关金属栅极（high-k）的32纳米制程工艺报告。本次大会最大的意外是硅晶片制造厂商台湾半导体制造公司（TSMC）应用金属栅极解决方案的28纳米节点可能已经准备就绪。

　　IBM公司的''fab club''联盟最近透露了其采用金属栅极的32纳米制程工艺细节。本周蓝色巨人将发布有关金属栅极32纳米FinFET计划报告。

　　NEC/东芝也将在此次国际电子设备大会上带来他们的成本节约型金属栅极计划。上周英特尔公司也推出了他们基于第二代金属栅极的32纳米制程工艺。

　　逻辑领域存在两大主要的金属栅极设计阵营。IBM公司的''fab club''联盟使用的前栅极处理法（gate first），而英特尔则是取代栅极技术的支持者（replacement gate）。在前栅极处理方法中，金属栅极在常规的CMOS过程进行之前就已经形成。而取代栅极技术是金属栅极后期处理方式，金属栅极是在常规CMOS过程进行之后形成的。

　　在此次的国际电子设备大会（IDEM）上，台湾半导体制造公司（TSMC）将发布采用前栅极技术的金属栅极32纳米制程工艺报告。根据他们的报告介绍，公司将使用铪材料和1.35数字孔径的193纳米浸没式光刻技术来开发0.15平方微米的静态存储器电池。台湾半导体制造公司（TSMC）的金属栅极材料可以扩展到10埃。

　　不过台湾半导体制造公司（TSMC）是否会推出32纳米制程工艺目前尚不明朗。公司表示他们计划推出金属栅极的28纳米制程工艺，台湾半导体制造公司将其称为''full-node''技术。

　　NEC公司和东芝公司的联合开发团队也透露了他们开发的32纳米制程工艺，他们是采用一次照射光刻技术和前栅极制程工艺。芯片制造商在报告中还展示了他们采用3650kGate/mm2金属栅极密度和0.124平方微米的静态存储器电池。

　　IBM公司和他们的技术合作伙伴还在其他时候谈到了他们采用金属栅极的32纳米制程工艺，IBM公司的技术合作伙伴包AMD,Chartered, Freescale，Infineon,三星，ST和东芝。

　　IBM，AMD，东芝和Freescale都不再采用平面性晶体管，而是带来采用金属栅极的32纳米FinFET。据报告称，这款静态存储器电池已经发展到0.128平方微米，是迄今为止世界上体积最小的FinFET电池。

　　遵循22纳米设计规则的电池是采用CMOS工艺流程和电子束光刻技术。在这款电池中散热片间距是80纳米，Lg是110纳米和30纳米，为了激活金属栅极，以CVD为基础的HfO2栅介质层，PVD TIN和多晶硅都会使用在设备的Fin部分。