130nm铜连接工艺制造水平移动缩短通路需要把晶体管做得更窄

发布时间:2022/9/27 13:18:27 访问次数:291

CMOS逻辑工艺生产出64M位铁电RAM(FRAM)芯片，能代替各种应用的嵌入式闪存和嵌入式DRAM。同一芯片上有嵌入式存储器和处理器，外设和其它元件将会降低元件数量和系统复杂性，增加系统性能和数据安全。FRAM比其它的嵌入式存储器的制造成本低，功耗也低。

其它的潜在市场包括有宽带接入，消费类电子和TI公司的大量的可编程DSP。

FRAM测试芯片是用标准的130nm铜连接工艺制造，仅增加两道掩模工序。

1.5V芯片证明了迄今为止最小的FRAM单元，尺寸仅为0.52平方微米，因此在同样的芯片上能得到比SRAM密度更高的存储器。

IBM在硅中掺入锗，加快电子的流动，改善了性能和降低了功耗。IBM把SiGe材料和改进的晶体管设计结合起来，能缩短电子的通路，提高器件的速度，得到了新的结果。在标准的CMOS晶体管，电子是水平移动的，缩短通路需要把晶体管做得更窄。由于需要新的制造工具，这又增加了难度和成本。

在这种情况下，IBM采用双极晶体管。在双极晶体管，电子的移动是垂直的，所以，降低晶体管的高度而不是宽度，能改善速度。IBM采用新颖的垂直缩放比例技术，降低了晶体管的高度，缩短了电子移动通道，从而改善了性能。

IBM的SiGe芯片用现有的生产线制造，能以最小的成本迅速引用新技术。这使得SiGe技术扩展了性能，延长了手机和RF通信产品的电池寿命。

低功耗4Kb铁电RAM(FRAM)FM24CL04,工作电压为3V。器件和工业标准的串行EEPROM兼容，工作电流只有75微安，比EEPROM低13倍。因此极大延长了手提设备中的电池寿命。FM24CL04的快速读和写能也节省FRAM用户的装配时间和成本。

该器件能在2.7-3.3V下工作，在0.5ms内编程，而EEPROM则需要0.5s。它不需要延时，在标准总线的写入速度达1MHz，而EEPROM的写入时延就要10ms。

封装分成两个独立的数据总线，这样数据和程序能同时处理，大大地降低了处理时间。

MB84VY6A4A1的尺寸为15mm(长)x11mm(宽)x1.4mm(高)。球间距为0.8mm，和四片装的MCP一样大，而存储容两却增加了20%。