爾必達首次將HKMG技術引入內存顆粒

    泡泡網內存頻道6月17日 日前內存芯片廠商爾必達（Elpida）正式宣布，他們將為40nm的DRAM制程引入HKMG（High-K Metal Gate）技術，用于開發2Gb的LPDDR2移動平臺內存顆粒。

    HKMG技術最早出現在Intel的45nm制程上，在65nm時代，漏電一直是降低處理器良品率、阻礙性能提升和減少功耗的重要因素。而隨著處理器采用了45nm工藝，相應的核心面積會減少，導致單位面積的能量密度大幅增高，漏電問題將更加凸顯，如果不很好解決，功耗反而會隨之增大。而傳統的二氧化硅柵極介電質的工藝已遇到瓶頸，無法滿足45nm處理器的要求，因此為了能夠很好的解決漏電問題，Intel采用了鉿基High-K(高K)柵電介質+Metal Gate(金屬柵)電極疊層技術。

    相比傳統工藝，HKMG技術工藝可使漏電減少10倍之多，使功耗也能得到很好的控制。而且，如果在相同功耗下，理論上性能可提升20％左右。正是得益于這種新技術，Intel的45nm工藝在令晶體管密度提升近2倍，增加處理器的晶體管總數或縮小處理器體積的同時，還能提供更高的性能和更低的功耗，使產品更具競爭力。

    此外，我們要知道HKMG技術，相比以往的氮氧化合物/多晶硅柵堆疊技術成本會有所增加，而Intel為了保持工藝技術上的領先，不惜高成本采用了HKMG技術，我們也可以看出Intel對45nm處理器能否取得成功相當重視。而由于High-k閘極電介質和現有硅閘極并不兼容，Intel全新45nm晶體管設計也必須開發新金屬閘極材料，目前新金屬的細節仍屬商業機密，Intel現階段尚未說明其金屬材料的組合。

   而現在GlobalFoundries、TSMC等廠商也將HKMG技術引入并應用在各自的產品上。不過由于HKMG形成后熱處理溫度高較高，加上DRAM內存芯片結構的限制，因此該技術一直無法引入至DRAM芯片的制程當中。在經過爾必達研究團隊的努力后，他們成功降低了HKMG的熱處理溫度，并克服了DRAM芯片結構限制的難題，最終成為業界首家將HKMG技術引入DRAM芯片的廠商。據爾必達表示，新技術的引入將令產品的性能有較大提升，同時待機功耗亦得以大幅下降。■