新一代半导体工艺—90纳米工艺

新一代半导体工艺—90纳米工艺

类型：合作作者：日期：2003-04-04 14:41:22

基本介绍

90纳米对半导体厂商来说，是更加尖端的技术领域，过去工艺都以“微米”做单位，微米(mm)是纳米(nm)的1000倍。我们常以工艺线宽来代表更先进的半导体技术，如0.25微米、0.18微米、0.13微米，0.13微米以下的更先进工艺则进入了纳米领域。

市场好的时候，晶圆厂产能不足，生产线为了满足客户订单疲于奔命，工作重点在提升合格率；市场不好的时候，才是晶圆厂真正投入研发工作的时候。2002年市场复苏迟缓，对IC需求减缓，各大半导体公司的晶圆厂产能过剩，设备和人力的闲置让晶圆厂有时间从事研发新一代工艺。130纳米(0.13微米)在2001年是各大半导体公司的研发重点，至今130纳米已经逐渐导入量产，半导体公司的研发能量推向新一代90

纳米工艺。

国际半导体技术蓝图（International technology roadmap for semiconductor，ITRS）是由半导体先进国家的讨论，为工艺的未来进行

预测，2001～2002年130纳米进入产品商业化阶段，预计2004年90

纳米技术将可导入生产线量产。

厂商动态

中国

我国内地

中芯从各个方面入手提升高阶工艺，包括2002年年底装置荷兰光刻设备供货商ASML的193纳米高阶扫描仪；与比利时微电子科技研发中心（IMEC）签订合作关系，将0.13微米工艺转让给中芯，这对于中芯攻克低介电（Low-K）技术相关难题将有帮助。此外，TI是0.13微米工艺的合作厂商，TI将协助中芯提升0.13微米工艺，并不是授权相

关核心技术。

中芯努力成为中国最重要的晶圆代工厂的意图显而易见，一步步往高阶工艺迈进，更计划在2003年年初开始90纳米工艺的研发工作。

台湾地区

台积电

台积电90纳米研发中心位于竹科，目前研发人员共35人，欧洲的飞利浦、意法半导体，美国的摩托罗拉、巨积以及日本的NEC等公司都已正式公开与台积电在90纳米的工艺达成联盟伙伴关系。目前台积电已成功地使用了90纳米工艺，分别于法国Crolles及台积电Fab12厂

产出测试芯片，预计于2002年第四季度开始小量试产90纳米工艺产品，用于生产CPU与绘图芯片(Graphics)，并计划在2004年年底推出65纳

米的样品零件。

此外，台积电也与美商ATMOS发表合作协议，将共同采用90纳米工艺微米技术开发嵌入式DRAM。台积电将以单晶体管／单电容器DRAM技术制造ATMOS SOC-RAM嵌入式内存测试芯片。

联电

联电与Infineon、意法半导体在12英寸晶圆合作开发90纳米技术。预计将在2004年前陆续推出逻辑（Logic）、混合（Mixed Mode）、嵌入式DRAM（e-DRAM）与嵌入式SRAM（e-SRAM）等四项工艺。

联电投入90纳米的研发人员约有30～40人，2002年第三季度在8英寸晶圆上发展90纳米已有初步成绩，并将进一步扩展技术层次至12

英寸晶圆。

美国

Intel

英特尔表示采用应变硅(Strained Silicon)技术于其90纳米工艺中，并于2002年8月顺利量产52MB的SDRAM；同时，2003年下半年导入此技术量产名为Prescott的P4处理器，以90纳米工艺试产，起跳频率将在3GHz以上。此外，通讯产品是继微处理器后，积极导入90纳米技术的应用产品。英特尔的应变硅技术可提升驱动电流10%～20%的效能，晶圆处理的成本却仅增加2%。

AMD

AMD与IBM合作开发65纳米以下12英寸晶圆工艺，应用在高效能、低耗能处理器之中。超微于2003年2月派遣部分工程师至IBM位于美国纽约州的半导体研究发展中心，共同进行该计划。2004年，导入90纳米（90nm）工艺的全新Athens、San Diego处理器核心将会取代目前的Sledgehammer与Clawhammer核心。

IBM

顺利取得AMD的微处理器订单是IBM的晶圆代工事业上的一大胜利。在此之外，IBM微电子的East Fishkill新12英寸厂将导入90纳米铜低介电SOI工艺，估计2002年第三季度将可正式提供服务，思科（Cisco）将是IBM首批客户之一。IBM的90纳米铜低介电SOI工艺生产出的芯片效能可提高20％，并使耗能降低40％，并且还可应用于高阶ASIC与系统单芯片（SoC）设计上。

此外，IBM与新加坡特许半导体合作，共同开发90纳米、65纳米12英寸晶圆技术。特许可使用IBM位于美纽约州East Fishkill的12英寸晶圆厂，该厂将来也是两家合作发展的基地。不过双方都可在自有的

晶圆厂中使用合作发展的技术。

TI

2002年年底采用90纳米技术，量产无线数字宽频IC，预计TI的

DMOS 12英寸厂将在2004年第一季度导入90纳米技术。

Motorola

2002年，Motorola、台积电、飞利浦、意法策略组成为期5年的技术研发联盟，合作开发新一代IC工艺与系统单芯片（SoC）解决方案，于法国Crolles研发中心Crolles2进行，尔后再扩大至各公司研发部门。

摩托罗拉将贡献其绝缘层覆硅（SOI）、嵌入式磁电阻式随机存储内存（Magnetoresistive Random Access Memory：MRAM）与高阶铜工艺金属互连层（copper interconnect），原本预计2002年第四季度小量试产90纳米零件，并在2004年年底推出65纳米的样品零件。

日本

日本经济产业省及11家半导体厂商共同执行的Asuka 90纳米试产线，计划投入资金2.43亿美元。Asuka计划的成员包括富士通、日立、松下（Matsushita）、三菱（Mitsubishi）、NEC、冲电气（Oki）、罗沐（Rohm）、三洋（Sanyo）、夏普（Sharp）、SONY及东芝等国际

厂商。

试产线希望能以成员的原有设备为基础，并以此降低设置成本，投产时间定于2003年，试产线以12英寸晶圆生产线为主。试产成功之后，成员可以得到新工艺的授权，建立自己的12英寸晶圆生产线，或是直接在试产线现址增建其它生产线，再为成员代工生产晶圆。

韩国

Samsung

Samsung将90纳米DRAM工艺应用于12英寸生产线，量产512MB、1GB DRAM及Flash，三星于2002年9月宣布90纳米工艺成功试产2G Flash，预计将于2003年第三季度量产并将月产能扩增至2万片。此外，三星新计划的12英寸生产线S1 Line也将在2003年下半年开始装机，