IBM铺平32nm新工艺之路

早在今年1月29日，IBM和索尼、东芝等研究伙伴就宣布开始投入“高电介质金属栅极”(High-K Mental Gate)的研究。今天，用于下一代32nm工艺计算机芯片的这种材料技术已经研发成功，预计2009年下半年可投入实用，使AMD、特许半导体、飞思卡尔、英飞凌、三星等合作伙伴受益无穷。

IBM的工程师在业界首次使用了一种称为“高电介质先加工栅极”(High-K Gate-First)的新工艺，可以确保更简单、更省时的转向高电介质金属栅极技术，从而提高性能、降低功耗。从桌面、无线消费设备中的低功耗计算机微芯片，到企业计算和3D游戏所需的高性能微处理器，IBM的新工艺新材料都有自己的用武之地。

在纽约East Fishkill生产工厂的实验室里，IBM已经确认他们的新工艺可以让芯片的功耗降低45％，同时运行电压更低。IBM指出，这相当于现有芯片的速度可籍此提升30％。

不仅使理论上获得了成功，IBM还展示了使用CMOS工艺成功生产的首个新型SRAM芯片(见附图)，单元尺寸0.15平方微米。更进一步地，IBM表示他们SOI工艺部署也已基本完成，为批量生产多核心处理器铺平了道路。

显然，IBM的这一努力是对Intel基于铪元素的高电介质金属栅极技术的回应。经过多年的研究，Intel已经开始在45nm处理器中全面应用这种新技术，并声称可将栅极漏电降低到原有水平的十分之一，同时降低30％的功耗、提升30％的性能。

不过与Intel不同，IBM的新技术会跳过45nm，等到32nm时再开始使用，因此实际产品可能要到2010年才会面世。作为IBM的合作伙伴，AMD此前曾表示他们仍在研究再45nm工艺中引入高电介质金属栅极方案的可能性。

IBM 32nm高电介质金属栅极研发团队(点击放大)

高电介质金属栅极COMS SRAM芯片(点击放大)

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