東芝、ソニー、NECエレクトロニクスは13日(現地時間)、IEDM 2006にてハイパフォーマンス版の45nmプロセス技術を発表した。東芝、ソニーは2002年暮れのIEDMで65nmプロセスのCMOS5を発表しているが、今回の45nmプロセスのCMOS6は、これに続く同社の次世代商用プロセス技術となる見込みだ。

主な特徴

CMOS6の主な特徴は次の通りだ。

• 45nmバルクCMOSテクノロジ
• NA=1.07の液浸露光技術を採用
• ポーラスLow-k層間絶縁膜を採用
• 3種類(eSiGe、SMT、DSL)の歪技術を導入

今回の論文では、NA=1.07の液浸露光装置には、NIKONのArF液浸スキャナ「S609B」を採用している。NA=0.85のドライ露光で解像したサンプルと、NA=1.07の液浸露光で解像したサンプルが比較されていたが、NA=1.07の液浸露光の方が微細な形状をきちんと解像し、形も歪が少なく美しい。その違いは見た目に明らかだった。層間絶縁膜には、主要部分にポーラス(多孔質)Low-k材料(k=2.3)を使っており、実効誘電率keff=2.7となった。キャリアのモビリティを増大させる歪技術は3つの手法、eSiGe、SMT(Stress Memorization Technique)、DSL(Dual Stress Liner)を全て採用している。

性能

それでは、CMOS6のスペックを紹介しよう。比較のために、2003年のVLSI Symposiumで発表された、CMOS5のスペックを参考までに掲げる。

nMOSのオン電流値は、1mA/μmを超える高い数値を達成している。上の表では、CMOS5の電源電圧は0.1V低くなっているほか、Ioffも40nA/μmと少ないことから、CMOS6のスペックと同列で比較することはできない。ただ、CMOS6も、Vthを高くしてIoffを1nA/μmとした場合も、Ion(n/p)は840μA/μm / 460μA/μmを記録しており、CMOS6の素性の良さが出ていることは明らかだろう。

このCMOS6は、東芝、ソニーが製造する45nmプロセス世代の将来の「Cell」プロセッサの製造に使われる可能性が高いと思われる。