德州仪器65纳米工艺通过验证,06年初投入量产

日前,德州仪器(TI)宣布其65纳米工艺技术已经达标,即将投入量产,而此时距相关无线器件样片的首次推出不过8个月的时间。TI称其65纳米工艺技术可在更紧凑的空间内为各种高级应用提供更高的处理性能,同时不会导致功耗增加。TI将面向包括无线通信领域等在内的各种目标市场大量推出65纳米工艺产品。

TI首席技术官Hans Stork博士指出:“TI的发展方针是,推动自身所具有的工艺技术的开发,先在TI一座制造厂投产,然后再推广到多个制造厂和代工厂,以快速为客户实现大批量制造。在该产业中,如果我们能先行推出样片当然很好,但真正的竞争优势是要看谁能率先推出数百万片的高质量产品,这样的供应商才能立于不败之地。”

TI首先于2004年透露了其先进65纳米CMOS工艺技术的细节,并于2005年3月宣布推出无线数字基带处理器的样片。与TI 90纳米工艺相比,该工艺技术使晶体管的密度增加了一倍,功能相当的设计占用面积缩小了一半,而晶体管性能却实现了高达40%的显著提升。此外,TI技术大幅降低了空闲状态下晶体管的漏电流功耗,同时还集成了可使片上系统(SoC)配置同时支持模拟及数字功能的上亿个晶体管。

通过SmartReflex技术实现电源管理

目前,高级多媒体与高端数字消费类电子的处理要求不断提高,促使低功耗半导体技术开发进一步成为焦点。为了解决相关挑战,TI在其65纳米平台上采用了SmartReflex电源及性能管理技术,将智能化的自适应硅芯片、电路设计以及有关软件结合在一起,以便以更小的工艺节点解决电源与性能管理方面的难题。

SmartReflex技术可在不牺牲整体系统性能的情况下通过密切监视电路速度、进行动态稳压来准确地满足性能要求。因此,就所有工作频率而言,我们都能恰到好处地采用最低的功率,这就延长了电池的使用寿命,并降低了设备产生的热量。

其他的65纳米技术还可降低空闲晶体管的功耗,如移动电话待机时的功耗等。这些技术创新包括:SRAM存储区的反向偏压(back-biasing),可使电压降至极低的保留触发电路,该电路无需重写逻辑或存储器内容。这些SmartReflex创新技术能够将功耗降低1,000倍。

实现设计灵活性及系统优化

TI不断推出多种工艺技术选项,优化后可平衡各种最终产品与应用的独特需要,包括实现极低的功耗以延长各种便携式设备(如3G无线手持设备、数码相机及音频播放器等多媒体功能不断加强的设备)的电池使用寿命。中端产品支持基于DSP的产品以及TI用于通信基础设施产品的高性能ASIC库。TI 65纳米工艺的最高性能版支持服务器级微处理器。

65纳米工艺包括多达11层与低k电介质集成的铜互连层,该电介质为有机硅酸盐玻璃(OSG),其k(介电常数)值为2.8-2.9。其他改进包括:晶体管通道在芯片处理过程中具有致应变(induced strain),可提高电子及空穴迁移率；可降低栅极及源极／漏极电阻的镍硅化物,以及超浅源极／漏极接面结合技术。