FD-SOI成为主流

半导体工程坐下来讨论FD-SOI世界变化的背后是什么,与詹姆斯羊肉、副首席技术官先进半导体制造和企业技术研究员布鲁尔科学;主任乔治•Cesana技术营销意法半导体;奥利维尔维特,高级副总裁兼首席技术官在屏幕半导体解决方案;和卡洛斯·马祖尔首席技术官Soitec和SOI联盟的主席。以下是摘录的谈话。

唐森:詹姆斯·兰姆,Giorgio Cesana奥利维尔·维特马祖尔卡洛斯。

SE:我们已经听到FD-SOI多年,但它总是在将来将是重要节点。它的吸引力似乎真的增加了吗?是什么改变了?

马祖尔:它需要一段时间来开发技术和一定的成熟度。如果你退一步,和潜在的好处FD-SOI强调了晨鸣胡锦涛的加州大学伯克利分校。他今天是众所周知的finFETs的发明者,但他长大以及垂直平面版版本。这是2000年代初。当时,技术是不存在的。但此后的技术改进,使这条道路。这是我们必须克服的第一个障碍。从那里我们不得不让整个生态系统。不仅仅是移动的衬底。Leti发挥了非常重要的作用在发展的初始FD-SOI设备。Soitec发展FD-SOI衬底起到了至关重要的作用。 We worked very closely at ST with the IBM Alliance in Albany. At the time, the issue was what part of the specification we needed to meet to make this a reality. Nobody was going to move from a known problem to an unknown solution that may have problems. So there was some very good work done there with ST, Soitec and IBM. When manufacturability became a reality, all ecosystems began to accelerate. This was in the 2010 to 2011 timeframe. That picked up with a partnership between ST and Samsung Foundry. Then came GlobalFoundries. With the foundry piece in place, companies began to adopt the technology—NXP, Sony, Mobileye, Lattice. Today the IP is good enough to make any sort of application possible. We’re looking at a different application space, of course. This is about power-efficient applications. It’s IoT, 5G, automotive and edge computing.

Cesana过去:我们有一些机会,比如在28 nm,这已经是黄金时间,因为需要的应用程序。但是今天,甚至还有更有趣的机会。FD-SOI不是在竞争finFETs。每个目标不同的应用领域。FinFET是需要非常高的集成密度和超高速度。是完美的手机,你需要大量的计算能力。它广泛应用于云计算和人工智能。但是当我们观察市场趋势和新的驱动程序,我们看到越来越多的生产物联网的趋势。在过去有这个想法会有愚蠢的传感器,它只是获取数据和传输到云的一切,和云计算将所有的计算。这是应用程序的主要原因还没有成熟,所以你一切都集中在一个地方。你有谷歌和亚马逊等公司考虑新的应用程序。但是当你开发更多的想法,你可以做什么与这个技术,你可以从一个集中的分布式模型。 You have computing in the nodes or the edge, and you don’t have to transmit everything. You solve the confidentiality problem. You solve the power problem, because wireless transmission takes much more power than a simple computation on the node itself. If you put computing someplace to centralize it, you need more power. Transmitting one bit takes 4 to 5 picojoules. When you add up all of that, it takes a lot of energy. So now we have more applications that have to be developed at the edge than at the leading nodes, and you need a level of integration density that doesn’t necessarily justify using finFETs, which are expensive. FinFET technology is there when you need to integrate a huge amount of gates, but for midsize applications it’s too much. When you move to those nodes, you’re not just doing digital. You’re developing analog to interface with the sensor. You want to have the RF connectivity. And if you put your analog in one technology, your digital in another and your RF in another, the cost increases. If you want to sell something for $10, you cannot do that with finFETs. That’s why FD-SOI has a huge opportunity. When you look at the different announcements, we see more and more applications. I’m expecting to see a lot of FD-SOI around very soon.

羊肉:对SOI,因为它不是推动节点的前沿,有明显的路径向前光刻。实际上有一个非常显著减少步骤,帮助你得到一些额外的成本(SOI)晶片。可以减少步骤以20%对30%的从你将做什么finFET结构来实现类似的功率容量。我们可以重用的学习我们已经做了将节点finFETs 16/14/10nm下面。所以很老派生产所需的光刻SOI。FD-SOI你更低密度的方法,这意味着你可以直接打印的小结构不通过SADP或SAQP。你可以直接模式一直到16 nm。现在,如果你想要密集的盖茨,你必须运用SADP。但只要有隔离的房间,你可以缩小你所需要的东西。光刻技术为这些应用程序实际上是相当简单的。

维特:屏幕与finFETs将尖端技术。与此同时,旧的晶圆厂业务机会并不是购买尖端的工具。FD-SOI的进步和22纳米的数量肯定是很好的为我们的业务。创新,是一个非常不同的要求,。FD-SOI真正推动新老技术的使用。这不是像finFETs前沿,但它仍然是足够有趣的半导体制造商。

图1:FD-SOI晶片,平面晶体管。来源:Soitec

SE:它需要300 mm设备,或大多数都是200毫米吗?

维特:我们推出了一个完整的线28 nm几年前,我们也看到这个的好处。我们今天看到一个明确的需求在22纳米金属的能力。它是一个非常重要的技术。

马祖尔:今天,射频是随着汽车驾驶200毫米的能力。这是一个不同类型的SOI和不同类型的市场,但是所有的这些推动FD-SOI能力。有一种趋势为射频增加产能在300毫米。但有一个强调这是除了200毫米,因为它不会空200毫米晶圆厂。这是额外的能力,它将继续担任5克成为了主流的司机。

今天SE: 200 mm设备限制。没有足够的能力,有更多的需求。

维特:这是对我们有利的。没有太多的使用市场了,我们并不是抱怨。但是有好处搬到300毫米,为公司使用它和战略的原因。

马祖尔:200 mm晶圆厂完全贬值,所以他们不需要购买新的工具。但是如果你想让你的工厂当前和竞争力,您需要添加300毫米的能力。

SE:向后和向前偏压可供FD-SOI现在?

Cesana:偏置可在一个方向或另一个。你不能把两个相同的逻辑。但NXP表明,他们有一些逻辑使用正向偏压为速度优化,和使用反向偏压的另一部分逻辑漏优化。有可能在同一芯片上,但不是在同一逻辑。28日和22日都使用相同的技术,您可以不使用正向和反向偏压在相同的晶体管。

SE:有足够多的人谁知道如何做到这一点?

马祖尔:有些公司做理解它。但是我们的行动在SOI联盟就是——与IP和EDA公司继续发展的势头,基础库考虑潜在的反向和正向偏置。从那里你可以使它成为设计师的IP以这样一种方式,这变得非常透明。然后我们基本上克服障碍。今天真的是非常专业的,你必须知道如何使用它。但是一旦这是添加在基础层面上,生成您的高层IP只是照常营业。

SE:这是怎么玩的材料市场?

羊肉:我们看到更多的材料被用于SOI晶片。但很多时候这些公司正在开发finFET技术。确定有多少材料流入一个流或其他并不容易,但我们知道我们的材料在两种环境中使用。

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