“芯”路歷程 45nm時代還能維持多久？

　　22nm工藝到底有多難?

　　在32nm工藝沒有完全勝任的時候，不少重點芯片廠商已經開始瞄向22nm工藝技術，不管32nm工藝是否能完全勝任各種需求，但是確定的是22nm工藝技術的提出讓不少企業看到了希望，它的出現必定取代45nm工藝技術，迎接新的技術發展。不過話又說回來，22nm工藝技術的提出也遵循了芯片技術發展規律，但是22nm工藝技術面臨的挑戰似乎不少，SemiconductorInsights分析師XuChang、VuHo、RameshKuchibhatla與DonScansen所列出的15大22納米制程節點技術挑戰：

　　1.成本與負擔能力

　　IC生產所需的研發、制程技術、可制造性設計(DFM)等部分的成本不斷提升，而最大的問題就是邁入22納米節點之后，量產規模是否能達到經濟平衡?

　　2.微縮(Scaling)

　　制程微縮已經接近極限，所以下一步是否該改變電路(channel)材料?迄今為止，大多數的研究都是電路以外的題材，也讓這個問題變得純粹。鍺(germanium)是不少人看好的電路材料，具備能因應所需能隙(bandgap)的大量潛力。

　　3.微影技術

　　新一代的技術包括超紫外光(extremeultraviolet，EUV)與無光罩電子束微影(masklesselectron-beamlithography)等，都還無法量產。不過193納米浸潤式微影技術將在雙圖案(doublepatterning)微影的協助下，延伸至22納米制程。

　　4.晶體管架構

　　平面組件(Planardevices)很可能延伸至22納米節點;不過多閘極MOSFET例如英特爾(Intel)的三閘晶體管(tri-gatetransistor)，以及IBM的FinFET，則面臨寄生電容、電阻等挑戰。

　　5.塊狀硅(Bulksilicon)或絕緣上覆硅(SOI)

　　在22納米制程用塊狀硅還是SOI好?目前還不清楚，也許兩種都可以。

　　6.高介電常數/金屬閘極

　　取代性的閘極整合方案，將因較狹窄的閘極長度而面臨挑戰;為縮減等效氧化層厚度