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 納米工藝技術已經(jīng)達標，即將投入量產(chǎn)，而此時距相關無線器件樣片的首次推出不過 8 個月的時間。TI 65 納米工藝技術可在更緊湊的空間內為各種高級應用提供更高的處理性能，同時不會導致功耗增加。TI率先在業(yè)界實現(xiàn) 65 納米工藝技術的量產(chǎn)，面向包括無線通信領域等在內的各種目標市場大量推出產(chǎn)品。

TI 首席技術官 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)百萬片的高質量產(chǎn)品，這樣的供應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，該工藝技術使晶體管的密度增加了一倍，功能相當?shù)脑O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：“開展密切的技術協(xié)作是我們與 TI 合作關系的基礎。在初期就采用像 TI 65 nm 工藝技術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，促使低功耗半導體技術開發(fā)進一步成為焦點。為了解決相關挑戰(zhàn)，TI 在其 65 納米平臺上采用了 SmartReflex™ 電源及性能管理技術，將智能化的自適應硅芯片、電路設計以及有關軟件結合在一起，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，并降低了設備產(chǎn)生的熱量。

其他的 65 納米技術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容。這些 SmartReflex 創(chuàng)新技術能夠將功耗降低 1,000 倍。

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

65 納米工藝包括多達11 層與低k 電介質集成的銅互連層，該電介質為有機硅酸鹽玻璃 (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／漏極接面結合技術。