Eletrônica

Sony e Toshiba anunciam descoberta na produção de chips

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/12/2002

A Toshiba e a Sony anunciaram ontem em Tóquio o desenvolvimento do primeiro processo de fabricação de chips com tecnologia de 65 nanômetros. A nova tecnologia representa um grande avanço na produção de chips de alta integração, altamente avançados e muito mais compactos. Dispositivos construídos com a nova técnica terão apenas um quarto do tamanho dos processadores atuais, mas oferecendo muito mais desempenho e funcionalidade.

O advento da computação distribuída, com conectividade total todo o tempo, depende de equipamentos de alto desempenho. E esse alto desempenho requer avançados sistemas montados em chips únicos (SoC - "System On Chip" ). Os circuitos devem então ser integrados em larga escala (LSI - "Large Scale Integration"), juntando transistores de ultra-alto desempenho em circuitos DRAM de alta densidade. Nestes dispositivos, tamanho e níveis de desempenho estão diretamente relacionados com a tecnologia empregada em seu processo de fabricação: um litografia mais fina resulta em dispositivos menores que oferecem altos níveis de desempenho.

O novo processo desenvolvido conjuntamente e anunciado pela Toshiba e pela Sony leva a integração para um novo nível, que permite que a largura de banda seja redimensionada e o desempenho do sistema seja maximizado.

Os circuitos integrados mais avançados atualmente são produzidos com processos de 130 nanômetros. A Intel planeja introduzir a tecnologia de 90 nanômetros em meados do próximo ano. A Toshiba é a única empresa que atualmente utiliza o processo de 90 nanômetros em linha de produção real. A nova tecnologia de 65 nanômetros inclui um transístor de alto desempenho com a maior velocidade de chaveamento já alcançada e a menor célula de memória já produzida no mundo tanto para DRAM quanto para SRAM.

O novo processo é resultado de uma joint-venture formada pela Toshiba e pela Sony em Maio de 2.001. Os detalhes da nova tecnologia serão apresentados ao público especializado em uma Conferência no próximo dia 09. Mas vários avanços já foram anunciados ontem:

1) Transistor de alto desempenho

Os transistores utilizados na nova tecnologia possuem portas de 30 nanômetros com proteção contra perda de corrente. Esta otimização reduz a perda de corrente de forma aproximadamente 50 vezes mais eficiente que os filmes convencionais de SiO₂ e permite a formação de um óxido com uma espessura efetiva de apenas um nanômetro. Além disso, siliceto (silício + tântalo) de nitrogênio é aplicado nos eletrodos das portas e nas regiões do emissor e coletor para se conseguir baixa resistência e para reduzir a perda de corrente nas junções.

A velocidade de chaveamento dos transistores é de 0,72 picossegundos para os NMOSFET e de 1,41 picossegundos para os PMOSFET a 0,85 volts.

2) Células DRAM

O processamento de dados em alta velocidade requer a integração de soluções em chip único, juntando microprocessador e memória. A Toshiba e a Sony utilizaram o novo processo de 65 nanômetros para fabricar uma memória DRAM com uma célula de 0,11 micrômetros quadrados, a menor do mundo, a qual irá possibilitar DRAMs com capacidade de mais do que 256 Mb integradas em um único chip.

3) Células SRAM

Memórias SRAM são freqüentemente utilizadas como memória cache em processadores. O novo processo irá permitir a construção das menores células de SRAM já construídas, medindo 0,6 micrômetro quadrado.

4) Fiação em multicamadas

A fim de reduzir o tamanho do chip, é importante reduzir o pitch da camada mais baixa. A nova tecnologia tem um pitch de 180 nanômetros, 75% menor do que na geração 90 nanômetros. Para reduzir a demora na propagação pela fiação e a dissipação de calor, foi utilizado um material com baixo dielétrico, com uma constante de cerca de 2,7.