Texas Instruments liefert erste Chips mit 90-nm-Strukturen aus

Der US-Chiphersteller Texas Instruments (TI) hat seinen ersten funktionsfähigen Halbleiterbaustein mit 90 Nanometer kleinen Strukturen ausgeliefert. Damit ist das Unternehmen nach eigenen Angaben eines der ersten, das die 90-Nanometer-Produktion beherrscht.

Bei dem jetzt erstmals gelieferten Chip handelt es sich um einen digitalen Basisband-Baustein für drahtlose Anwendungen. In diesem Markt sind geringe Leistungsaufnahme und hohe Schaltfrequenzen wichtig. Das erreicht man durch kurze Transitor-Gatelängen, niedrige Schaltspannungen und optimale Einstellung des Gate-Oxids und des Bias. Ein einzelner Transistor auf dem 90-nm-Chip misst nur noch 37 Nanometer und ist damit 2000-mal dünner als eine Zeitungspapierseite. Der TI-Fertigungsprozess ermöglicht die Integration von über 400 Millionen solcher Transistoren auf einem IC mit bis zu neun Lagen Kupfer-Metallisierung.

Zu den weiteren Vorteilen des 90-nm-Verfahrens von TI gehören der Einsatz von Organo-Silikatglas (OSG) mit einer Dielektrizitätzszahl von 2,8 als Low-k-Dielektrikum und von nur noch 1,2 nm dünnem, Plasma-nitriertem Oxid (PNO) als Gate-Isolator, das besonders zuverlässig sein und akzeptable Gate-Leckströme sicherstellen soll. Intel arbeitet bei seinem 1,2-nm-Gateoxid noch mit SiO[sub2[/sub]].

TI hat mehrere Prozessvarianten für unterschiedliche Anwendungen im Angebot: Der jetzt ausgelieferte Chip entstand aus der GS50-Entwicklungsbibliothek, die auf niedrige Leistungsaufnahme zielt. Die Bibliothek SR50 hält die Waage zwischen Leistungsbedarf und Schaltfrequenzen, eine dritte Variante ist für Hochleistungsprozessoren wie die kommende UltraSPARC-Generation gedacht.

Im 90-nm-Prozess will TI auch Embedded-SRAM-Zellen mit einer Speicherdichte von bis zu 800 KBit pro Quadratmillimeter anbieten und ab dem Jahr 2005 auch nichtflüchtige FRAM-Zellen.

Mit der erfolgreichen Serienfertigung von 90-nm-Chips hat sich TI im Rennen um diese Prozesstechnik eine Spitzenposition erobert. In den letzten Monaten war zwischen Firmen wie IBM, Intel, NEC, Samsung Electronics und Toshiba ein Wettlauf um diese wichtige Technik entbrannt. Kürzlich kündigte auch die Chip-Foundry TSMC ihr Nexsys-Verfahren für 90-nm-Chips an, das im zweiten Quartal in die Prototypen-Fertigung gehen soll. Auch UMC will dann mit der 90-nm-Pilotfertigung beginnen und hat unterdessen ein Phase-Shifting-Verfahren von Numerical Technologies zur Belichtung der Wafer lizenziert. Laut Numerical wurden dank Phase-Shift-Technik schon 9-nm-Transistoren mit herkömmlichen (Kryptonfluorid-)Laserbelichtern mit einer Wellenlänge von 248 nm im Labor hergestellt. (ciw)