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錦州市金屬材料研究所

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鉿的應用方向

2021-11-12

鉿用于Z新的intel45納米處理器。由于二氧化硅(SiO2)具有易制性(Manufacturability),且能減少厚度以持續改善晶體管效能,處理器廠商均采用二氧化硅做為制作柵極電介質的材料。當英特爾導入65納米制造工藝時,雖已全力將二氧化硅柵極電介質厚度降低至1.2納米,相當于5層原子,但由于晶體管縮至原子大小的尺寸時,耗電和散熱難度亦會同時增加,產生電流浪費和不必要的熱能,因此若繼續采用時下材料,進一步減少厚度,柵極電介質的漏電情況勢將會明顯攀升,令縮小晶體管技術遭遇極限。為解決此關鍵問題,英特爾正規劃改用較厚的高K材料(鉿元素為基礎的物質)作為柵極電介質,取代二氧化硅,此舉也成功使漏電量降低10倍以上。

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另與上一代65納米技術相較,英特爾的45納米制程令晶體管密度提升近2倍,得以增加處理器的晶體管總數或縮小處理器體積,此外,晶體管開關動作所需電力更低,耗電量減少近30%,內部連接線 (interconnects) 采用銅線搭配低k電介質,順利提升效能并降低耗電量,開關動作速度約加快 20%。

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