130nm銅連接工藝制造水平移動縮短通路需要把晶體管做得更窄

發布時間:2022/9/27 13:18:27 訪問次數:256

CMOS邏輯工藝生產出64M位鐵電RAM(FRAM)芯片，能代替各種應用的嵌入式閃存和嵌入式DRAM。同一芯片上有嵌入式存儲器和處理器，外設和其它元件將會降低元件數量和系統復雜性，增加系統性能和數據安全。FRAM比其它的嵌入式存儲器的制造成本低，功耗也低。

其它的潛在市場包括有寬帶接入，消費類電子和TI公司的大量的可編程DSP。

FRAM測試芯片是用標準的130nm銅連接工藝制造，僅增加兩道掩模工序。

1.5V芯片證明了迄今為止最小的FRAM單元，尺寸僅為0.52平方微米，因此在同樣的芯片上能得到比SRAM密度更高的存儲器。

IBM在硅中摻入鍺，加快電子的流動，改善了性能和降低了功耗。IBM把SiGe材料和改進的晶體管設計結合起來，能縮短電子的通路，提高器件的速度，得到了新的結果。在標準的CMOS晶體管，電子是水平移動的，縮短通路需要把晶體管做得更窄。由于需要新的制造工具，這又增加了難度和成本。

在這種情況下，IBM采用雙極晶體管。在雙極晶體管，電子的移動是垂直的，所以，降低晶體管的高度而不是寬度，能改善速度。IBM采用新穎的垂直縮放比例技術，降低了晶體管的高度，縮短了電子移動通道，從而改善了性能。

IBM的SiGe芯片用現有的生產線制造，能以最小的成本迅速引用新技術。這使得SiGe技術擴展了性能，延長了手機和RF通信產品的電池壽命。

低功耗4Kb鐵電RAM(FRAM)FM24CL04,工作電壓為3V。器件和工業標準的串行EEPROM兼容，工作電流只有75微安，比EEPROM低13倍。因此極大延長了手提設備中的電池壽命。FM24CL04的快速讀和寫能也節省FRAM用戶的裝配時間和成本。

該器件能在2.7-3.3V下工作，在0.5ms內編程，而EEPROM則需要0.5s。它不需要延時，在標準總線的寫入速度達1MHz，而EEPROM的寫入時延就要10ms。

封裝分成兩個獨立的數據總線，這樣數據和程序能同時處理，大大地降低了處理時間。

MB84VY6A4A1的尺寸為15mm(長)x11mm(寬)x1.4mm(高)。球間距為0.8mm，和四片裝的MCP一樣大，而存儲容兩卻增加了20%。