德州儀器65納米芯片工藝通過驗證

即將于 2006 年初投入量產(chǎn)

日前，德州儀器 (TI) 宣布其先進的 65 納米工藝技術(shù)已經(jīng)達標(biāo)，即將投入量產(chǎn)，而此時距相關(guān)無線器件樣片的首次推出不過 8 個月的時間。TI 65 納米工藝技術(shù)可在更緊湊的空間內(nèi)為各種高級應(yīng)用提供更高的處理性能，同時不會導(dǎo)致功耗增加。TI率先在業(yè)界實現(xiàn) 65 納米工藝技術(shù)的量產(chǎn)，面向包括無線通信領(lǐng)域等在內(nèi)的各種目標(biāo)市場大量推出產(chǎn)品。

TI 首席技術(shù)官 Hans Stork 博士指出：“TI 的發(fā)展方針是，推動自身所具有的工藝技術(shù)的開發(fā)，先在 TI 一座制造廠投產(chǎn)，然后再推廣到多個制造廠和代工廠，以快速為客戶實現(xiàn)大批量制造。在該產(chǎn)業(yè)中，如果我們能先行推出樣片當(dāng)然很好，但真正的競爭優(yōu)勢是要看誰能率先推出數(shù)百萬片的高質(zhì)量產(chǎn)品，這樣的供應(yīng)商才能立于不敗之地?！?

TI 首先于 2004 年透露了其先進 65 納米 CMOS 工藝技術(shù)的細節(jié)，并于 2005 年 3 月宣布推出無線數(shù)字基帶處理器的樣片。與 TI 90 納米工藝相比，該工藝技術(shù)使晶體管的密度增加了一倍，功能相當(dāng)?shù)脑O(shè)計占用面積縮小了一半，而晶體管性能卻實現(xiàn)了高達 40% 的顯著提升。此外，TI 技術(shù)大幅降低了空閑狀態(tài)下晶體管的漏電流功耗，同時還集成了可使片上系統(tǒng) (SoC) 配置同時支持模擬及數(shù)字功能的上億個晶體管。

Nokia 無線平臺部副總裁 Tommi Uhari 說：“開展密切的技術(shù)協(xié)作是我們與 TI 合作關(guān)系的基礎(chǔ)。在初期就采用像 TI 65 nm 工藝技術(shù)這樣的解決方案有助于 Nokia 更快速地向市場推出業(yè)界最領(lǐng)先的產(chǎn)品，并加強我們充分滿足客戶需求的能力?！?

通過 SmartReflex™ 技術(shù)實現(xiàn)電源管理
目前，高級多媒體與高端數(shù)字消費類電子的處理要求不斷提高，促使低功耗半導(dǎo)體技術(shù)開發(fā)進一步成為焦點。為了解決相關(guān)挑戰(zhàn)，TI 在其 65 納米平臺上采用了 SmartReflex™ 電源及性能管理技術(shù)，將智能化的自適應(yīng)硅芯片、電路設(shè)計以及有關(guān)軟件結(jié)合在一起，以便以更小的工藝節(jié)點解決電源與性能管理方面的難題。

SmartReflex 技術(shù)可在不犧牲整體系統(tǒng)性能的情況下通過密切監(jiān)視電路速度、進行動態(tài)穩(wěn)壓來準(zhǔn)確地滿足性能要求。因此，就所有工作頻率而言，我們都能恰到好處地采用最低的功率，這就延長了電池的使用壽命，并降低了設(shè)備產(chǎn)生的熱量。

其他的 65 納米技術(shù)還可降低空閑晶體管的功耗，如移動電話待機時的功耗等。這些技術(shù)創(chuàng)新包括：SRAM 存儲區(qū)的反向偏壓 (back-biasing)，可使電壓降至極低的保留觸發(fā)電路，該電路無需重寫邏輯或存儲器內(nèi)容。這些 SmartReflex 創(chuàng)新技術(shù)能夠?qū)⒐慕档?nbsp;1,000 倍。

實現(xiàn)設(shè)計靈活性及系統(tǒng)優(yōu)化
TI 不斷推出多種工藝技術(shù)選項，優(yōu)化后可平衡各種最終產(chǎn)品與應(yīng)用的獨特需要，包括實現(xiàn)極低的功耗以延長各種便攜式設(shè)備（如 3G 無線手持設(shè)備、數(shù)碼相機及音頻播放器等多媒體功能不斷加強的設(shè)備）的電池使用壽命。中端產(chǎn)品支持基于 DSP 的產(chǎn)品以及 TI 用于通信基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品的高性能 ASIC 庫。TI 65 納米工藝的最高性能版支持服務(wù)器級微處理器。

65 納米工藝包括多達11 層與低k 電介質(zhì)集成的銅互連層，該電介質(zhì)為有機硅酸鹽玻璃 (OSG)，其 k（介電常數(shù)）值為 2.8-2.9。其他改進包括：晶體管通道在芯片處理過程中具有致應(yīng)變 (induced strain)，可提高電子及空穴遷移率；可降低柵極及源極／漏極電阻的鎳硅化物，以及超淺源極／漏極接面結(jié)合技術(shù)。