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铜在晶片科技中应用日广

十年来,全球顶尖微晶片制造商都不断寻找驾驭铜的上乘电导体,以制造比问题丛生的铝晶片更快、更小和更有效率的微处理器。
    最后,在去年12月,国际商业机器(IBM)脱颖而出,以新科技生产出历来最微细的铜电路和经改良原料,容许更多层记忆和加强处理能力。
    这一突破性发展,对操控如话音识别和无线影象等必须大量能源的应用程式十分重要,这些程式将应用在下一代由电脑以至流动电话的电子装置上。
    IBM的新科技名为CMOS9S,以新高速电晶体连接细至零点一三微米,只相当于人类头发八百分之一的极细小铜线和电路。
    加州圣荷塞Pathfinder Research的晶片分析员塞布表示,新的铜晶片较其他原料生产晶片的速度快25-30倍。

IBM对手全力追赶
    目前IBM在半导体业的竞争者如摩托罗拉、英特尔(4335)和AMD正争取追上IBM在铜制晶片科技的领先地位。圣荷塞VLSI Research分析家普卡哈表示,事实上每家主要制造商都已将铜带入主流生产。
    虽然以铜完全代替铝生产晶片仍然十分遥远,但早在1997年,IBM首先揭开以铜制晶片的方法,代替传统的铝,将晶片内的电路连接。
    纽约长岛顾问公司Envisioneering研究主管多尔蒂指出,三年前,用在半导体晶片的铜,全球需求可以用背囊全部盛载,应用在晶片的铝却需要一艘艘满载的船运送。多尔蒂表示,现在,铜的使用在晶片工业上将以几何级数上升。
    使用铝造成的问题是当晶片进展至更小、更多层次和更复杂的处理器时,铝线便变得不可靠。铝电路限制电流流动、在晶片中数以百万计的电晶体运作之间形成讯号延误。但将微细铜片与晶片其他组件整合亦产生自身的问题;铜较易氧化,而铜的杂质亦会令周围的原料变弱。这意味晶片制造过程改进经常受到限制,制造商因而仍然沿用铝电路。
    日本的电子游戏机制造商任天堂计划于今年7月推出的Game Cube,亦应用了新的铜晶片。
    早在98年已经领悟IBM铜装置科技的苹果电脑,已开始把铜晶片运用于其PowerPC系列个人桌上电脑和稍后推出的手提电脑上。IBM微电子部门发言人安德鲁斯表示,在未来二至三年间,将有更多手提装置系列应用该科技。
    安德鲁斯指出,现在业内的焦点是追求“功能整合”,带领市场上的产品变得更小、更快和更廉宜。消费者倾向将很多晶片合并为一,而独立的功能可以由单一晶片完成。

应用日广需求殷切
    例如,用在可以上网的流动电话上,电池寿命可以通过改良晶片设计加以延长;其他应用了新科技的手提装置,晶片在成为语音识别效能方面居功至伟。
    安德鲁斯说,目前大多数晶片的应用不是在伺服器或个人电脑上,而是植入日常产品如咖啡机和收音机闹钟等日用品的处理器内。每年数以千万计的汽车电脑,亦将因改良铜晶片而得益,令需求持续殷切。

本文引用地址:http://www.worldmetal.cn/ys/show-106990-1.html

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